DEFINICIÓN DE FUERZA MAGNÉTICA

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DEFINICIÓN DE

FUERZA MAGNÉTICA

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Fuerza es una palabra derivada del vocablo latino fortĭa que refiere a la robustez y el vigor para provocar movimiento en un objeto o en un ser que tenga peso o que provoque algún grado de resistencia; el vigor para soportar un empuje o un peso; el estado más poderoso de algo; la acción que puede modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo; la condición natural de las cosas; o el acto de obligar a un sujeto a que realice una determinada acción.

 Fuerza magnética

En el caso del término magnético, tenemos que exponer que el origen etimológico del mismo se encuentra en el griego y más concretamente en el vocablo magnéticos que puede definirse como “relativo al imán”. Y es que el mismo está compuesto a partir de la suma de la palabra magnes, que es sinónimo de “imán”, y del sufijo –ico que equivale a “relativo a”. Magnético, por su parte, es aquello que pertenece o que guarda relación con el magnetismo o que posee las propiedades de un imán. El magnetismo es la fuerza de atracción que un imán ejerce sobre el hierro o el acero, mientras que un imán es un mineral que reúne dos óxidos de hierro y que posee estas capacidades magnéticas.

 

La definición de fuerza magnética refiere, por lo tanto, a la dimensión de las fuerzas electromagnéticas relacionada a cómo se distribuyen las cargas que se mantienen en movimiento. Estas fuerzas surgen cuando se mueven partículas cargadas, tal como ocurre con los electrones. En el caso de los imanes, el movimiento produce líneas de campo magnético que salen y vuelven a entrar al cuerpo, generando el magnetismo.

 

La fuerza magnética se dirige de un polo hacia otro. Cada polo es un punto donde convergen las líneas de la fuerza magnética. Por lo tanto, cuando dos imanes se acercan, esta fuerza genera una atracción entre ambos siempre que los polos sean opuestos. En cambio, si los polos tienen la misma polaridad, la fuerza del magnetismo hará que estos imanes se rechacen entre sí.  Así, sintetizando y dejando patente lo expuesto, a la hora de hablar de fuerza magnética tenemos que dejar claro que existen dos tipos claramente diferenciados. Así, en primer lugar, está lo que se conoce como fuerza magnética sobre un conductor y en segundo lugar nos encontramos con la fuerza magnética entre imanes.

En el primer tipo citado asimismo nos topamos con la existencia de dos variantes dentro de la misma y esta diferenciación se basa en la forma rectilínea o no del conductor, que es aquel alambre o hilo por el que circula la corriente eléctrica. Un ejemplo de fuerza magnética se halla en la brújula, cuya aguja imantada siempre señala el norte magnético.

Todo lo expuesto además nos lleva a dejar patente la existencia de diversos trabajos, conceptos y estudios como la conocida Ley de la Fuerza de Lorentz. Esta viene a definirse como aquella fuerza que es ejercida por un campo electromagnético que a su vez recibe una corriente de tipo eléctrico o una partícula cargada.

Una fuerza la citada que tiene diversas variantes tales como la clásica o las 

alternativas, dentro de las cuales a su vez nos encontramos con la llamada fuerza tensorial y con la integral.

Fuerza magnética sobre un conductor

Un conductor puede ser un cable o alambre por el cual circula una corriente eléctrica. Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas eléctricas en movimiento. Ya que un campo magnético ejerce una fuerza lateral sobre una carga en movimiento, es de esperarse que la resultante de las fuerzas sobre

cada carga resulte en una fuerza lateral sobre un alambre por el que circula una corriente eléctrica; Ya que un campo magnético ejerce una fuerza lateral sobre una carga en movimiento, es de esperarse que la resultante de las fuerzas sobre cada carga resulte en una fuerza lateral sobre un alambre por el que circula una corriente eléctrica.

Fuerza magnética sobre un conductor

Un conductor es un hilo o alambre por el cual circula una corriente eléctrica. Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas eléctricas en movimiento. Ya que un campo magnético ejerce una fuerza lateral sobre una carga en movimiento, es de esperar que la resultante de las fuerza sobre cada carga resulte en una fuerza lateral sobre un alambre por el que circula una corriente eléctrica.

 

 

 Fuerza sobre una porción de conductor rectilíneo.

En el espectrómetro de masas o en el ciclotrón, ya hemos estudiado la fuerza que ejerce un campo magnético sobre un portador de carga y el movimiento que produce.

 

En la figura, se muestra la dirección y sentido de la fuerza que ejerce el campo magnético B sobre un portador de carga positivo q, que se mueve hacia la izquierda con velocidad v.

Clculemos la fuerza sobre todos los portadores (nSL) de carga contenidos en la longitud L del conductor. El vector unitario ut=v/v tiene la misma dirección y sentido que el vector velocidad, o el sentido en el que se mueven los portadores de carga positiva. En el caso de que el conductor no sea rectilíneo, o el campo magnético no se constante, se ha de calcular la fuerza sobre un elemento de corriente dl; Las componentes de dicha fuerza dFx y dFy; Se ha de comprobar si hay simetría de modo que alguna de las componentes sea nula; Finalmente, se calculará por integración las componentes de la fuerza total F

Fuerza magnética sobre conductor rectilíneo

Intensidad de la corriente

La intensidad de la corriente eléctrica es la carga que atraviesa la sección normal S del conductor en la unidad de tiempo. En el estudio del motor iónico vimos el significado de flujo másico y flujo de carga o intensidad

Sea n el número de partículas por unidad de volumen, v la velocidad media de dichas partículas, S la sección del haz y q la carga de cada partícula.

La carga Q que atraviesa la sección normal S en el tiempo t, es la contenida en un cilindro de sección S y longitud v•t.

Carga Q= (número de partículas por unidad de volumen n)•(carga de cada partícula q)• (volumen del cilindro Svt)

Q=n•qS•v•t

Dividiendo Q entre el tiempo t obtenemos la intensidad de la corriente eléctrica.

i=nqvS

La intensidad es el flujo de carga o la carga que atraviesa la sección normal S en la unidad de tiempo, que es el producto de los siguientes términos:

• Número de partículas por unidad de volumen, n

• La carga de cada partícula, q.

• El área de la sección normal, S

• La velocidad media de las partículas, v.

Aquí puedes encontrar ejercicios sobre fuerza magnética  y sus caracteristicas: https://youtu.be/vbnIwvwbR_w 

    Complejo Educativo Pedro Félix Cantor 

    Trabajo final de Habilitación Laboral: Tecnología

    Alumna: Abigail Clemente 

    Grado: Segundo año General "C"