21.1: Magnetismo y Campos Magnéticos

objetivos de aprendizaje

• Describir la forma de un campo magnético producido por una corriente eléctrica que fluye a través de un cable

Corriente Eléctrica y Campos Magnéticos

La corriente eléctrica produce un campo magnético. Este campo magnético se puede visualizar como un patrón de líneas de campo circular que rodean un cable. Una forma de explorar la dirección de un campo magnético es con una brújula, como lo muestra un largo cable recto que lleva corriente adentro. Las sondas Hall pueden determinar la magnitud del campo. Otra versión de la regla de la mano derecha emerge de esta exploración y es válida para cualquier segmento actual: apunta el pulgar en la dirección de la corriente, y los dedos se curvan en la dirección de los bucles de campo magnético creados por ella.

Campo Magnético Generado por Corriente: (a) Las brújulas colocadas cerca de un cable largo y recto que lleva corriente indican que las líneas de campo forman bucles circulares centrados en el cable. (b) La regla de la mano derecha 2 establece que, si el pulgar derecho apunta en la dirección de la corriente, los dedos se curvan en la dirección del campo. Esta regla es consistente con el campo mapeado para el cable recto largo y es válida para cualquier segmento actual.

Imanes y campos magnéticos: Una breve introducción al magnetismo para estudiantes introductorios de física.

Magnitud del campo magnético de la corriente

La ecuación para la intensidad del campo magnético (magnitud) producida por un cable largo recto portador de corriente es:

\[\mathrm { B } = \dfrac { \mu _ { 0 } \mathrm { I } } { 2 \pi \mathrm { r } }\]

Para un cable recto largo donde I es la corriente, r es la distancia más corta al cable, y la constante ₀ =4π10 ⁻⁷ Tm/a es la permeabilidad del espacio libre. (μ ₀ es una de las constantes básicas en la naturaleza, relacionada con la velocidad de la luz.) Dado que el cable es muy largo, la magnitud del campo depende únicamente de la distancia desde el cable r, no de la posición a lo largo del cable. Este es uno de los casos más simples para calcular la fuerza del campo magnético a partir de una corriente.

El campo magnético de un cable recto largo tiene más implicaciones de las que uno podría sospechar primero. Cada segmento de corriente produce un campo magnético como el de un cable recto largo, y el campo total de cualquier corriente de forma es la suma vectorial de los campos debido a cada segmento. El enunciado formal de la dirección y magnitud del campo debido a cada segmento se denomina ley Biot-Savart. Se necesita cálculo integral para sumar el campo para una corriente de forma arbitraria. La ley Biot-Savart está escrita en su forma completa como:

\[\mathrm{ B } = \dfrac { \mu _ { 0 } \mathrm { I } } { 4 \pi } \int \dfrac { \mathrm { dl } \times \hat { \mathrm { r } } } { \mathrm { r } ^ { 2 } }\]

donde la integral suma sobre la longitud del cable donde el vector dl es la dirección de la corriente; r es la distancia entre la ubicación de dl y la ubicación en la que se calcula el campo magnético; y r es un vector unitario en la dirección de r. El lector puede aplicar las simplificaciones en el cálculo del campo magnético a partir de un cable recto infinito como anteriormente y ver que la ley Biot-Savart reduce a la primera ecuación, más simple.

Ley de Ampere

Una ley más fundamental que la ley Biot-Savart es la Ley de Ampere, que relaciona el campo magnético y la corriente de manera general. En las unidades SI, la forma integral de la ley circuital de Ampere original es una línea integral del campo magnético alrededor de alguna curva cerrada C (arbitraria pero debe ser cerrada). La curva C a su vez limita tanto una superficie S a través de la cual pasa la corriente eléctrica (nuevamente arbitraria pero no cerrada, ya que no hay volumen tridimensional encerrado por S), y encierra la corriente. Se puede pensar en la “superficie” como el área de sección transversal de un cable que transporta corriente.

El enunciado matemático de la ley establece que el campo magnético total alrededor de alguna trayectoria es directamente proporcional a la corriente que pasa por ese camino cerrado. Se puede escribir en varias formas, una de las cuales se da a continuación.

\[\oint \mathrm { B } \cdot \mathrm { dl } = \mu _ { 0 } \iint _ { \mathrm { S } } \mathrm { J } \cdot \mathrm { dS } = \mu _ { 0 } \mathrm { I } _ { \mathrm { enc } }\]

donde el campo magnético se integra sobre una curva (circunfrencia de un cable), equivalente a integrar la densidad de corriente (en amperios por metro cuadrado, Am ^-2) sobre el área de sección transversal del cable (que es igual a la constante de permeabilidad por la corriente encerrada I _enc) . La ley de Ampere siempre es válida para corrientes constantes y se puede utilizar para calcular el campo B para ciertas situaciones altamente simétricas como un cable infinito o un solenoide infinito. La Ley de Ampere también es un componente de las Ecuaciones de Maxwell.

Fuerza en un alambre portador de corriente

La fuerza sobre un cable portador de corriente (como en) es similar a la de una carga móvil como se esperaba ya que un cable portador de carga es una colección de cargas móviles. Un cable portador de corriente siente una fuerza en presencia de un campo magnético. Considere un conductor (cable) de longitud l, sección transversal A y carga q que se debe a la corriente eléctrica i. Si este conductor se coloca en un campo magnético de magnitud B que forma un ángulo con la velocidad de las cargas (corriente) en el conductor, la fuerza ejercida sobre una sola carga q es

Fuerza en un cable portador de corriente: La regla de la derecha se puede usar para determinar la dirección de la fuerza en un cable portador de corriente colocado en un campo magnético externo.

\[\mathrm { F } = \mathrm { q } \mathrm { vB } \sin \theta\]

Entonces, para N cargos donde

\[\mathrm { N } = \mathrm { n } \mathrm { lA }\]

la fuerza ejercida sobre el conductor es

\[\mathrm { f } = \mathrm { FN } = \mathrm { q } \mathrm { vBnl } A \sin \theta = \mathrm { Bilsin } \theta\]

donde\(\mathrm{i = nqvA}\). La regla de la mano derecha puede darle la dirección de la fuerza sobre el alambre, como se ve en la figura anterior. Tenga en cuenta que el campo B en este caso es el campo externo.

Imanes Permanentes

Los imanes permanentes son objetos hechos de material ferromagnético que producen un campo magnético persistente.

objetivos de aprendizaje

• Dar ejemplos y contraejemplos de imanes permanentes

Imanes Permanentes

Visión general

Recordemos que un imán es un material u objeto que genera un campo magnético. Este campo magnético es invisible pero es responsable de la propiedad más notable de un imán: una fuerza que tira de otros materiales ferromagnéticos, como el hierro, y atrae o repele otros imanes.

Tipos de Imanes

Un imán permanente es un objeto hecho de un material que se magnetiza y crea su propio campo magnético persistente. Un ejemplo cotidiano es un imán de refrigerador que se usa para sostener notas en la puerta de un refrigerador. Los materiales que se pueden magnetizar, que también son los que son fuertemente atraídos por un imán, se llaman ferromagnéticos. Estos incluyen hierro, níquel, cobalto, algunas aleaciones de metales de tierras raras y algunos minerales de origen natural como la lodestone. Si bien los materiales ferromagnéticos son los únicos atraídos por un imán con la suficiente fuerza para ser comúnmente considerados magnéticos, todas las demás sustancias responden débilmente a un campo magnético, por uno de varios otros tipos de magnetismo. El contraejemplo de un imán permanente es un electroimán, que solo se magnetiza cuando fluye una corriente eléctrica a través de él.

Ejemplo de un Imán Permanente: Un ejemplo de un imán permanente: un “imán de herradura” hecho de alnico, una aleación de hierro. El imán está hecho en forma de herradura para acercar los dos polos magnéticos entre sí, para crear allí un campo magnético fuerte que pueda recoger pesadas piezas de hierro.

Polaridad

Todos los imanes tienen dos polos, uno llamado polo norte y otro llamado polo sur. Al igual que los polos se repelen y a diferencia de las encuestas atraen (en analogía a las cargas positivas y negativas en electrostática). Los polos norte y sur siempre existen en parejas (no hay monopolos magnéticos en la naturaleza), por lo que si uno partiera un imán permanente por la mitad, se crearían dos imanes más pequeños, cada uno con un polo norte y un polo sur.

Polos Norte y Sur Siempre Vienen en Pares: Los polos Norte y Sur siempre ocurren en parejas. Los intentos de separarlos resultan en más pares de polos. Si seguimos dividiendo el imán, eventualmente bajaremos a un átomo de hierro con un polo norte y un polo sur, estos tampoco se pueden separar.

Fabricación de Imanes Permanentes

Los materiales ferromagnéticos se pueden dividir en materiales magnéticamente “blandos” como el hierro recocido, que se puede magnetizar pero no tienden a permanecer magnetizados, y materiales magnéticamente “duros”, que sí. Los imanes permanentes están hechos de materiales ferromagnéticos “duros” como el alcino y la ferrita que son sometidos a un procesamiento especial en un potente campo magnético durante la fabricación, para alinear su estructura microcristalina interna, haciéndolos muy difíciles de desmagnetizar.

Cuando un imán se acerca a un material ferromagnético previamente no magnetizado, provoca la magnetización local del material con polos diferentes más cercanos. (Esto da como resultado la atracción del material previamente no magnetizado hacia el imán) En la escala microscópica, hay regiones en el material ferromagnético no magnetizado que actúan como pequeños imanes de barra. En cada región se alinean los polos de los átomos individuales. Sin embargo, antes de la magnetización estas regiones son pequeñas y están orientadas aleatoriamente a lo largo de los objetos ferromagnéticos no magnetizados, por lo que no hay campo magnético neto. En respuesta a un campo magnético externo como el aplicado en la figura anterior, estas regiones crecen y se alinean. Esta disposición puede volverse permanente cuando el material ferromagnético se calienta y luego se enfría.

Hacer un Ferroimán: Una pieza de hierro no magnetizada se coloca entre dos imanes, se calienta y luego se enfría, o simplemente se golpea cuando está fría. El hierro se convierte en un imán permanente con los polos alineados como se muestra: su polo sur es adyacente al polo norte del imán original, y su polo norte es adyacente al polo sur del imán original. Tenga en cuenta que hay fuerzas atractivas entre los imanes.

Líneas de Campo Magnético

Las líneas de campo magnético son útiles para representar visualmente la fuerza y dirección del campo magnético.

objetivos de aprendizaje

• Relacionar la intensidad del campo magnético con la densidad de las líneas del campo magnético

Líneas de Campo Magnético

Se dice que Einstein estaba fascinado por una brújula cuando era niño, quizás reflexionando sobre cómo la aguja sentía una fuerza sin contacto físico directo. Su capacidad para pensar profunda y claramente sobre la acción a distancia, particularmente para las fuerzas gravitacionales, eléctricas y magnéticas, le permitió posteriormente crear su teoría revolucionaria de la relatividad. Dado que las fuerzas magnéticas actúan a distancia, definimos un campo magnético para representar fuerzas magnéticas. Una representación pictórica de líneas de campo magnético es muy útil para visualizar la intensidad y dirección del campo magnético. La dirección de las líneas de campo magnético se define como la dirección en la que apunta el extremo norte de una aguja de brújula. El campo magnético se llama tradicionalmente el campo B.

Visualización de líneas de campo magnético: Las líneas de campo magnético se definen para tener la dirección que apunta una pequeña brújula cuando se coloca en una ubicación. (A) Si se utilizan brújulas pequeñas para mapear el campo magnético alrededor de una barra magnética, señalarán en las direcciones que se muestran: lejos del polo norte del imán, hacia el polo sur del imán (recordemos que el polo magnético norte de la Tierra es realmente un polo sur en términos de definiciones de polos en un imán de barra.) (B ) Conectar las flechas da líneas continuas de campo magnético. La fuerza del campo es proporcional a la cercanía (o densidad) de las líneas. (C) Si se pudiera sondear el interior del imán, se encontraría que las líneas de campo forman bucles cerrados continuos.

Mapear el campo magnético de un objeto es simple en principio. Primero, medir la intensidad y dirección del campo magnético en un gran número de ubicaciones (o en cada punto del espacio). Luego, marque cada ubicación con una flecha (llamada vector) apuntando en la dirección del campo magnético local con su magnitud proporcional a la intensidad del campo magnético (produciendo un campo vectorial). Se pueden “conectar” las flechas para formar líneas de campo magnético. La dirección del campo magnético en cualquier punto es paralela a la dirección de las líneas de campo cercanas, y la densidad local de las líneas de campo puede hacerse proporcional a su intensidad.

Las líneas de campo magnético son como las curvas de nivel (altitud constante) en un mapa topográfico en que representan algo continuo, y una escala de mapeo diferente mostraría más o menos líneas. Una ventaja de usar líneas de campo magnético como representación es que muchas leyes del magnetismo (y electromagnetismo) se pueden afirmar completa y concisamente usando conceptos simples como el “número” de líneas de campo a través de una superficie. Estos conceptos pueden traducirse rápidamente a su forma matemática. Por ejemplo, el número de líneas de campo a través de una superficie dada es la integral de superficie del campo magnético.

Barras Imán y Líneas de Campo Magnético: La dirección de las líneas de campo magnético representadas por la alineación de limaduras de hierro rociadas sobre papel colocado sobre una barra magnética.

Diversos fenómenos tienen el efecto de “mostrar” líneas de campo magnético como si las líneas de campo fueran fenómenos físicos. Por ejemplo, las limaduras de hierro colocadas en un campo magnético se alinean hasta formar líneas que corresponden a “líneas de campo”. Las líneas de los campos magnéticos también se muestran visualmente en las auroras polares, en las que las interacciones dipolo de partículas de plasma crean rayas visibles de luz que se alinean con la dirección local del magnético de la Tierra campo.

Las brújulas pequeñas utilizadas para probar un campo magnético no lo molestarán. (Esto es análogo a la forma en que probamos campos eléctricos con una pequeña carga de prueba. En ambos casos, los campos representan solo el objeto que los crea y no la sonda que los prueba.) La figura 15051 muestra cómo aparece el campo magnético para un bucle de corriente y un cable recto largo, como podría explorarse con pequeñas brújulas. Una pequeña brújula colocada en estos campos se alineará paralela a la línea de campo en su ubicación, con su polo norte apuntando en dirección a B. Anote los símbolos utilizados para el campo dentro y fuera del papel. Exploraremos las consecuencias de estas diversas fuentes de campos magnéticos en más secciones.

Mapeo de líneas de campo magnético: Se pueden usar brújulas pequeñas para mapear los campos mostrados aquí. (A) El campo magnético de un bucle de corriente circular es similar al de un imán de barra. (B) Un cable largo y recto crea un campo con líneas de campo magnético formando bucles circulares. (C) Cuando el alambre está en el plano del papel, el campo es perpendicular al papel. Tenga en cuenta que los símbolos utilizados para el campo apuntando hacia adentro (como la cola de una flecha) y el campo apuntando hacia afuera (como la punta de una flecha).

La exploración extensa de los campos magnéticos ha revelado una serie de reglas duras y rápidas. Utilizamos líneas de campo magnético para representar el campo (las líneas son una herramienta pictórica, no una entidad física en sí mismas). Las propiedades de las líneas de campo magnético se pueden resumir mediante estas reglas:

1. La dirección del campo magnético es tangente a la línea del campo en cualquier punto del espacio. Una pequeña brújula apuntará en la dirección de la línea de campo.
2. La fuerza del campo es proporcional a la cercanía de las líneas. Es exactamente proporcional al número de líneas por unidad de área perpendicular a las líneas (llamada densidad de área).
3. Las líneas de campo magnético nunca pueden cruzar, lo que significa que el campo es único en cualquier punto del espacio.
4. Las líneas de campo magnético son continuas, formando bucles cerrados sin principio ni fin. Van del polo norte al polo sur.

El último inmueble está relacionado con el hecho de que no se pueden separar los polos norte y sur. Es una clara diferencia con las líneas de campo eléctrico, que comienzan y terminan en las cargas positivas y negativas. Si existieran los monopolos magnéticos, entonces las líneas de campo magnético comenzarían y terminarían sobre ellos.

Geomagnetismo

El campo magnético de la Tierra es causado por corrientes eléctricas en el núcleo exterior fundido y varía con el tiempo.

objetivos de aprendizaje

• Explicar el origen del campo magnético de la Tierra y su importancia para la vida en la Tierra

Geomagnetismo

La estructura del campo magnético de la Tierra

La Tierra está protegida en gran medida del viento solar, una corriente de partículas cargadas energéticas que emanan del sol, por su campo magnético, que desvía la mayoría de las partículas cargadas. Estas partículas despojarían la capa de ozono, que protege a la Tierra de los dañinos rayos ultravioleta. La región por encima de la ionosfera, y extendiéndose varias decenas de miles de kilómetros en el espacio, se llama la magnetosfera. Esta región protege a la Tierra de los rayos cósmicos que despojarían a la atmósfera superior, incluida la capa de ozono que protege a nuestro planeta de la dañina radiación ultravioleta. La intensidad del campo magnético varía de aproximadamente 25 a 65 microteslas (0.25 a 0.65 G; en comparación, un imán de refrigerador fuerte tiene un campo de aproximadamente 100 G). La intensidad del campo es mayor cerca de los polos y más débil cerca del ecuador. Una carta isodinámica del campo magnético de la Tierra, muestra una intensidad mínima sobre América del Sur, mientras que hay máximos sobre el norte de Canadá, Siberia y la costa de la Antártida al sur de Australia. Cerca de la superficie de la Tierra, su campo magnético puede aproximarse estrechamente por el campo de un dipolo magnético posicionado en el centro de la Tierra e inclinado en un ángulo de aproximadamente 10° con respecto al eje de rotación de la Tierra.

Origen Físico

El campo magnético de la Tierra es causado principalmente por corrientes eléctricas en el núcleo exterior líquido, que está compuesto por hierro fundido altamente conductor. Un campo magnético es generado por un bucle de retroalimentación: Los bucles de corriente generan campos magnéticos (ley de Ampère); un campo magnético cambiante genera un campo eléctrico (ley de Faraday); y los campos eléctrico y magnético ejercen una fuerza sobre las cargas que fluyen en las corrientes (la fuerza de Lorentz). Estos efectos se pueden combinar en una ecuación diferencial parcial llamada ecuación de inducción magnética:

\[\dfrac { \partial \mathrm{ B } } { \partial \mathrm { t } } = \eta \nabla ^ { 2 } \mathrm{ B } + \mathrm{ \nabla } \times ( \mathrm{ u } \times \mathrm { B } )\]

En esta ecuación u es la velocidad del fluido, B es el campo magnético y eta es la difusividad magnética. El primer término en el lado derecho de la ecuación de inducción es un término de difusión. Si la dínamo de la Tierra se apagara, la parte del dipolo desaparecería en unas pocas decenas de miles de años. El movimiento del núcleo de hierro fundido es sostenido por convección, o movimiento impulsado por flotabilidad. La temperatura aumenta hacia el centro de la Tierra, y la mayor temperatura del fluido más abajo lo hace flotar. El efecto Coriolis, causado por la rotación planetaria general, tiende a organizar el flujo en rollos alineados a lo largo del eje polar norte-sur.

Origen del Campo Magnético de la Tierra: Un esquema que ilustra la relación entre el movimiento del fluido conductor, organizado en rollos por la fuerza Coriolis, y el campo magnético que genera el movimiento.

Las corrientes eléctricas inducidas en la ionosfera generan campos magnéticos (región de la dinamo ionosférica). Tal campo siempre se genera cerca de donde la atmósfera está más cerca del sol, provocando alteraciones diarias que pueden desviar los campos magnéticos superficiales hasta en un grado. Las variaciones diarias típicas de la intensidad de campo son de aproximadamente 25 nanoteslas (nT), con variaciones a lo largo de unos segundos de típicamente alrededor de 1 nT.

Variaciones de tiempo

El campo geomagnético cambia en escalas de tiempo de milisegundos a millones de años. Las escalas de tiempo más cortas surgen principalmente de las corrientes en la ionosfera (región de la dinamo ionosférica) y la magnetosfera, y algunos cambios se pueden rastrear a tormentas geomagnéticas o variaciones diarias en las corrientes. Los cambios a lo largo de escalas de tiempo de un año o más reflejan principalmente cambios en el interior de la Tierra, particularmente en el núcleo rico en hierro. Frecuentemente, la magnetosfera de la Tierra es golpeada por llamaradas solares que causan tormentas geomagnéticas, provocando exhibiciones de auroras. En la actualidad, el campo geomagnético global se está debilitando; el fuerte deterioro actual corresponde a una disminución de 10 a 15 por ciento en los últimos 150 años y se ha acelerado en los últimos años. La intensidad geomagnética ha disminuido casi continuamente desde un máximo 35 por ciento por encima del valor moderno logrado hace aproximadamente 2,000 años. El Polo Norte magnético de la Tierra está a la deriva desde el norte de Canadá hacia Siberia con una tasa actualmente acelerada: 10 km por año a principios del siglo XX, hasta 40 km por año en 2003, y desde entonces solo se ha acelerado.

Aunque el campo de la Tierra es generalmente bien aproximado por un dipolo magnético con su eje cerca del eje de rotación, hay eventos dramáticos ocasionales donde los polos geomagnéticos Norte y Sur intercambian lugares. Estos eventos se denominan reversiones geomagnéticas. La evidencia de estos eventos se puede encontrar en todo el mundo en basaltos, núcleos de sedimentos tomados de los fondos oceánicos y anomalías magnéticas del fondo marino. Las reversiones ocurren a intervalos aparentemente aleatorios que van desde menos de 0.1 millones de años hasta hasta 50 millones de años. El evento más reciente de este tipo, llamado la reversión Brunhes-Matuyama, ocurrió hace unos 780.000 años.

Puntos Clave

• Un cable que transporta corriente eléctrica producirá un campo magnético con líneas de campo cerradas rodeando el cable.
• Otra versión de las reglas de la mano derecha se puede usar para determinar la dirección del campo magnético a partir de una corriente: apuntar el pulgar en la dirección de la corriente, y los dedos se curvan en la dirección de los bucles de campo magnético creados por ella. Ver.
• La Ley Biot-Savart puede ser utilizada para determinar la intensidad del campo magnético a partir de un segmento de corriente. Para el caso simple de un cable de transporte de corriente recto infinito, se reduce a la forma\(\mathrm { B } = \frac { \mu _ { 0 } \mathrm { I } } { 2 \pi \mathrm { r } }\).
• Una ley más fundamental que la ley Biot-Savart es la Ley de Ampere, que relaciona el campo magnético y la corriente de manera general. Se escribe en forma integral como\(\oint \mathrm { B } \cdot \mathrm { dl } = \mu _ { 0 } \mathrm { I } _ { \mathrm { enc } }\), donde I _enc es la corriente encerrada y μ ₀ es una constante.
• Un cable portador de corriente siente una fuerza en presencia de un campo magnético externo. Se encuentra que es\(\mathrm { F } = \mathrm { Bilsin } \theta\), donde l es la longitud del cable, i es la corriente, y θ es el ángulo entre la dirección de la corriente y el campo magnético.
• Los imanes permanentes son objetos hechos de material magnetizado y producen campos magnéticos continuos. Los ejemplos cotidianos incluyen imanes de refrigerador utilizados para sostener notas en la puerta de un refrigerador.
• Los materiales que se pueden magnetizar, que también son los que son fuertemente atraídos por un imán, se llaman ferromagnéticos. Ejemplos de estos materiales incluyen hierro, níquel y cobalto.
• El contraejemplo de un imán permanente es un electroimán, que solo se magnetiza cuando fluye una corriente eléctrica a través de él.
• Los imanes siempre tienen un polo norte y un polo sur, por lo que si uno partiera un imán permanente por la mitad, se crearían dos imanes más pequeños, cada uno con un polo norte y un polo sur.
• Los imanes permanentes están hechos de materiales ferromagnéticos que se exponen a un fuerte campo magnético externo y se calientan para alinear su estructura microcristalina interna, haciéndolos muy difíciles de desmagnetizar.
• La dirección del campo magnético es la misma dirección que apunta una aguja de brújula, que es tangente a la línea del campo magnético en cualquier punto dado.
• La intensidad del campo B es inversamente proporcional a la distancia entre las líneas de campo. Es exactamente proporcional al número de líneas por unidad de área perpendicular a las líneas.
• Una línea de campo magnético nunca puede cruzar otra línea de campo. El campo magnético es único en cada punto del espacio.
• Las líneas de campo magnético son continuas e ininterrumpidas, formando bucles cerrados. Las líneas de campo magnético se definen para comenzar en el polo norte de un imán y terminar en el polo sur.
• La Tierra está protegida en gran medida del viento solar, una corriente de partículas cargadas de energía que emanan del sol, por su campo magnético. Estas partículas despojarían la capa de ozono, que protege a la Tierra de los dañinos rayos ultravioleta.
• El campo magnético de la Tierra es generado por un bucle de retroalimentación en el núcleo exterior líquido: Los bucles de corriente generan campos magnéticos; un campo magnético cambiante genera un campo eléctrico; y los campos eléctrico y magnético ejercen una fuerza sobre las cargas que fluyen en las corrientes (la fuerza de Lorentz).
• El campo geomagnético varía con el tiempo. Las corrientes en la ionosfera y la magnetosfera causan cambios en escalas de tiempo cortas, mientras que la reversalda geomagnética dramática (donde los polos Norte y Sur cambian de ubicación) ocurren a intervalos aparentemente aleatorios que van de 0.1 a 50 millones de años.

Términos Clave

• Ley Biot-Savart: Una ecuación que describe el campo magnético generado por una corriente eléctrica. Relaciona el campo magnético con la magnitud, dirección, longitud y proximidad de la corriente eléctrica. La ley es válida en la aproximación magnetostática, y es congruente tanto con la ley circuital de Ampère como con la ley de Gauss para el magnetismo.
• Ley de Ampere: Una ecuación que relaciona los campos magnéticos con las corrientes eléctricas que los producen. Usando la ley de Ampere, se puede determinar el campo magnético asociado a una corriente o corriente dada asociada a un campo magnético dado, siempre que no haya campo eléctrico que cambie el tiempo presente.
• imán permanente: Un material, o pieza de dicho material, que conserva su magnetismo incluso cuando no se somete a ningún campo magnético externo.
• ferromagnético: De un material, como el hierro o el níquel, que se magnetiza fácilmente.
• electroimán: Un imán que atrae metales solo cuando se activa eléctricamente.
• Campo B: Un sinónimo del campo magnético.
• Líneas de campo magnético: Una representación gráfica de la magnitud y la dirección de un campo magnético.
• dinamo: Un mecanismo por el cual un cuerpo celeste como la Tierra o una estrella genera un campo magnético sobre escalas de tiempo astronómicas a través de un fluido giratorio, convección y eléctricamente conductor.

LICENCIAS Y ATRIBUCIONES

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• Biotu2013Ley Savart. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Biot%E 2% 80% 93Savart_law. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
• Campo magnético. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Campo Magnético%23Magnetic_Pole_Model_and_The_H-field. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
• Corriente eléctrica. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Electric_Current%23Electromagnetismo. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
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• Ley de Ampere. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Ampere's%20law. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
• Ley Biot-Savart. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Biot-Savart%20Law. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
• Campo magnético. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Campo Magnético%23Magnetic_Pole_Model_and_The_H-field. Licencia: Dominio Público: No Conocido Derechos de Autor
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• Imanes permanentes. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Permanent_Magnets. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
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• ferromagnético. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/ferromagnetic. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
• imán permanente. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/permanent_magnet. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
• Campo magnético. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Campo Magnético%23Magnetic_Pole_Model_and_The_H-field. Licencia: Dominio Público: No Conocido Derechos de Autor
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