Campos magnéticos

El electromagnetismo de Maxwell es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la Naturaleza. A mediados del s. XIX, los científicos sabían que los fenómenos eléctricos y magnéticos guardaban relación, pero desconocían cómo ni porqué. Buscaban la respuesta. Algunos como Morse y Marconi supieron ver su importancia para las telecomunicaciones.

Oersted demostró que las corrientes eléctricas producían campos magnéticos. Y Faraday el proceso inverso, es decir, que un campo magnético podía producir corrientes eléctricas. Pero fue el escocés James Clerk Maxwell quien unificó los fenómenos eléctricos y magnéticos en una única fuerza, en 1873.

Maxwell creía que todo el espacio estaba lleno de una sustancia electromagnética invisible, una especie de éter, por el que se expandían las fuerzas. Lo imaginaba como las celdillas de un panal de abejas, y por su interior discurría la energía. Introdujo la idea de campos de energía. La causa de todo magnetismo era un movimiento de carga eléctrica. Las corrientes eléctricas son movimientos de carga eléctrica y, por eso, producen un campo magnético. Cuando dos corrientes eléctricas circulan en el mismo sentido, se atraen. Si circulan en sentido contrario, se repelen.

La unificación de Maxwell supuso una revolución en el mundo de la Física.Casi todas las herramientas que empleamos en nuestra vida cotidiana se basan en el electromagnetismo. Por ejemplo, la web. También esta presente en todo nuestro entorno. Es el responsable de que no atravesemos las paredes o no nos precipitemos hasta el centro de la Tierra por efecto de la gravedad.

El electromagnetismo es millones de veces mas fuerte que la gravedad, afortunadamente para nosotros. La repulsión electromagnética entre nuestros atomos y los del resto de objetos hace que podamos tocarlos sin atravesarlos. En algunos materiales los electrones se alinean de tal menera que multiplican su repulsión o atracción, y por eso podemos ver el efecto de la fuerza. Es el caso de los imanes.
En el caso de una barra imantada, las líneas de fuerzas salen de un extremo y se curvan para llegar al otro extremo; estas líneas pueden considerarse como bucles cerrados con una parte del bucle dentro del iman y otra afuera. En los extremos del iman, donde las líneas de fuerzas estan mas próximas, el campo magnético es mas intenso; en los lados del iman, donde las líneas de fuerza estan separadas, el campo magnético es débil. Según su forma y su fuerza magnética, los distintos tipos de iman producen diferentes esquemas de líneas de fuerzas.
Un extremo del iman siempre se orientara en la dirección general del polo norte terrestre; cerca de este extremo esta el polo norte, o polo positivo de la aguja, el otro extremo es el polosur o negativo.
Los polos siempre existen en pares, pero en un iman muy largo las líneas de fuerzas cercanas al polo positivo no seran afectada de forma perceptible por la presencia del polo negativo, cada uno de ellos pueden considerarse como un polo aislado. Otra característica observada en los imanes son la atracción y repulsión de los polos observados al acercar dos imanes; donde los polos de un iman se atraen al ser diferentes y tienden a repelerse cuando son polos de signos iguales.
1.3. Líneas de Fuerza.
Es posible conseguir una representación grafica de un campo de fuerzas empleando las llamadas líneas de fuerza. Son líneas imaginarias que describen los cambios en dirección de las fuerzas al pasar de un punto a otro. Las líneas de fuerza son la ruta que describe de norte a sur la energía de los polos de un iman. El sentido de las líneas de fuerza de un iman es de norte a sur, expresandole de otra forma las líneas de fuerza salen del polo norte y llegan al polo sur del iman.
1.4. Unidad de Intensidad Magnética.
En la magnetometría se emplean varias unidades
1Oersted = 1Gauss = 105gamma = 105nT (T = Tesla). 1gamma = 10-9T = 1nT.
La unidad Gauss se introdujeron en honor al matematico aleman Carl Friedrich Gauss, nacido 1777 en Braunschweig, fallecido 1855 en Göttingen. Gauss desarrolló el método para la determinación absoluta del campo geomagnético e inició la observación del campo geomagnético en intervalos regulares. Las unidades Gauss y gamma son las unidades del sistema cgs, la unidad nT es launidad del sistema SI.
Los geofísicos prefieren emplear el parametro 'intensidad del campo magnético H' en vez del parametro 'inducción o densidad del flujo B'. Se puede sustituir uno de estos parametros por el otro, porque la permeabilidad del aire varía solo poco de la permeabilidad del vacío. La densidad del flujo B de un campo magnético esta relacionada con la intensidad magnética H como sigue: B = µ0 x H, donde µ0 = permeabilidad del vacío = 1 x 10-6 Vs/Am. La permeabilidad se refiere a la facilidad, que ofrece un cuerpo al paso del flujo magnético.
A partir del año 1930 la unidad cgs de la intens
Maxwell unificó las fuerzas eléctrica y magnética mediante cuatro ecuaciones matematicas. También comprobó su relación con la velocidad de la luz. El porqué sigue siendo un misterio. La constante eléctrica dividida entre la constante magnética da exactamente la velocidad de la luz. La velocidad de la luz es una constante en la Naturaleza, y también un límite hasta ahora infranqueable. Curiosamente, la velocidad de la fuerza de gravedad también es la velocidad de la luz. Estas casualidades confirmaron a Eisntein en su creencia de que todo en la Naturaleza esta relacionado, y que existe una teoría del todo.