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Magnetismo y Electromagnetismo     

Definición Diferencia entre magnetismo y electromagnetismo Electromagnetismo y sus aplicaciones Características, Propiedades y clasificación de los imanes Campo magnético, flujo magnético e intensidad de campo magnético

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Introducción. En el área de la física se desarrollan distintos fenómenos naturales que siguen siendo estudiados hoy en día; son el magnetismo y el electromagnetismo elementos que aun forman parte de ese arduo estudio. Ambos formando parte de diversidad de procesos

industriales y cotidianos, e igualmente son considerados como componentes fundamentales, pero para que estos sean aprovechados de un modo óptimo es necesario conocer que son exactamente, cual es la diferencia entre ambos, y otros diferentes conceptos que definirán de manera concreta como están constituidos. Así también se conocerá información clara y precisa sobre el magnetismo y el electromagnetismo, que servirá de utilidad no solo para entender que son, sino que también para aumentar el conocimiento de uno de los temas afamados en el área de la física. Definiciones. ¿Qué es magnetismo? Se le define como el acontecimiento natural de atracción o repulsión, que existe principalmente entre los imanes y metales. Sin embargo todos los materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético. (Cardenas, 2015) En un suceso de magnetismo, este involucra que al menos uno de dos componentes, con el acompañamiento de la electricidad, ejerza su función de atracción o repulsión entre determinados cuerpos en medio de un campo de energía magnética (campo magnético). El magnetismo proviene desde épocas tempranas siendo conocida por el hombre. No obstante, Tales de Mileto fue el primero en describir sus efectos (625-545 a.C.) junto con muchos más filósofos que le siguieron. Poco después de que el francés Peter Peregrinus de Maricourt confirmara la estrecha relación de este con la electricidad, surgieron las teorías más resaltantes del magnetismo, hechas por Max Weber,  André-Marie Ampère y Erwin Schrödinger. Weber postulaba que el magnetismo se debe a imanes

moleculares, afirmaba que un imán se puede partir indefinidamente y cualquiera de las partes continua siendo un imán e incluso en tal partición se puede llegar a la molécula del imán y ésta conserva sus polos magnéticos, como característica fundamental de los mismos. Ewing basado en experimentos, considera que un cuerpo se magnetiza al tiempo que cada vez se amplifica un dominio magnético, en el caso de que el campo sea de características débiles. Y la teoría de Ampere, por otro lado, es parecida a la de Weber solo que menciona corrientes elementales en el interior de un material ferromagnético, con direcciones diversas,  en lugar de dipolos magnéticos. (Física III, 2015)

¿Qué es el electromagnetismo? Se le determina como la relación que existe entre los campos magnéticos y los campos eléctricos, que eran antes considerados como independientes hasta el descubrimiento y apoyo de diferentes investigaciones científicas. Hoy en día se le determina como interacción fundamental que involucra a partículas subatómicas y que se genera a partir de la carga eléctrica de éstas. (Pérez, 2017) Los elementos fundamentales del electromagnetismo se fundaron por Michael Faraday, pero pronto, esos avances junto con las teorías del magnetismo de Ewing, Weber y Ampere, y otros descubrimientos, se unifican en un trabajo que describía los campos eléctricos y magnéticos en un solo acontecimiento, calificándolo como electromagnético; este fue realizado por el científico escocés, James Clerk Maxwell en 1861, y conocido primordialmente por las “cuatro ecuaciones de Maxwell” mismas que dejan patente los

aspectos más relevantes y las descripciones más exhaustivas de los fenómenos electromagnéticos. (Pérez, 2017) Así mismo, el término también es utilizado para identificar a la parte de la física que se encarga de estudiar estos sucesos, en los que se tiene en cuenta las observaciones de Oersted, quien advirtió que las fuerzas que se originan por las cargas eléctricas que se encuentran en movimiento posibilitan la aparición de las fuerzas magnéticas. Diferencia entre magnetismo y electromagnetismo Es totalmente acertado pensar que el magnetismo y el electromagnetismo pueden tener una relación entre sí, pero esto no significa que ambos sean lo mismo. Existen diferencias claras entre estos dos elementos, comenzando desde lo que son; el magnetismo es determinado como la acción de un fenómeno natural a través de atracción o repulsión entre distintos materiales, mientras que el electromagnetismo es la unión misma de este acontecimiento de atracción o repulsión en conjunto con la electricidad. A su vez, el electromagnetismo hoy en día es una rama de la física dedicada al estudio, siendo una teoría de campos. Las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo ( Enrique L,2015). Ahora bien, el magnetismo sigue siendo solo una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza, cuya participación se debe a la electricidad, es decir, las partículas cargadas que se presentan al momento de la atracción o repulsión. Electromagnetismo y sus aplicaciones. En la rama del electromagnetismo se han hecho diversidad de descubrimientos, debido a las reacciones que ocurren entre la unión entre la electricidad como energía, y la presencia de

campo magnético. Esto ha permitido la creación de distintas artefactos que contribuyen con la sociedad, donde se le dan aplicaciones que van desde lo cotidiano hasta lo industrial. Algunas aplicaciones pueden ser: 

Aparatos de Rayos X: Los rayos X pertenecen a una clasificación electromagnética, y su uso hoy en día a través de máquinas, está dedicado al estudio del cuerpo humano. Funcionan con la colaboración de la corriente eléctrica que hace posible a los aparatos realizar su función y emitir rayos X para posteriormente conseguir una radiografía de una estructura ósea.

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Los transformadores eléctricos: Son proveedores de energía a la gran variedad de ciudades, aumentándola o disminuyéndola con la contribución de bobinas alrededor de un núcleo de hierro, es allí justo donde los campos electromagnéticos admiten el control de la intensidad de corriente.

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Tambores magnéticos: Destinada al almacenamiento de datos de modo magnético por su material de óxido de hierro, eran conocidos principalmente en las décadas de los 50 y 69. Imprimían información y poseían una facilidad más concreta de recuperarla en caso de emergencias, además de contener un cabezal lector como elemento principal.

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Hornos de microondas: Uno de los principales artefactos encontrados en el ámbito de la cocina cotidiana. Permite realizar efectos de calentamiento o cocción gracias a la corriente eléctrica que le permite encenderse y la acción del espectro electromagnético en el proceso.

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Imágenes por resonancia magnética (IRM): Con esta aplicación medica la humanidad ha logrado poder estudiar el interior del cuerpo de los seres vivos sin necesidad de introducirse en el. Se debe a los átomos de hidrogeno contenidos en la operación electromagnética, que producen un conjunto capaz de ser captado y procesado por computadoras especializadas.

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Alternadores: Es un generador de corriente alterna, y su tarea es la transformación de energía mecánica a eléctrica. El proceso involucra a un campo magnético que desarrolla la tensión eléctrica inducida.

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Trenes de suspensión magnética: En lugar de mantenerse sobre los rieles, la intensidad de repulsión electromagnética permite a los trenes sostenerse a una levitación leve, debido a la instalación de electroimanes en la parte inferior de las vías de trenes. Este último hecho, se produce a la vez con la participación de una corriente eléctrica que se encuentra presente entre los electroimanes.

Características, Propiedades y clasificación de los imanes: Según María Estela Raffino (2017) se conoce como imán “un cuerpo de cualquier material capaz de producir un campo magnético y atraer hacia sí o ser atraído hacia otro imán o hacia cualquier otro cuerpo de hierro, cobalto u otros metales ferromagnéticos”. En pocas palabras posee en su interior elementos ferromagnéticos, ya sean naturales o artificiales, que instantáneamente crean un campo magnético donde se presenten.

Los imanes son elementos que poseen propiedades de atracción y repulsión, orientación magnética donde “Cualquier imán que tenga una forma de barra, que esté sujeto o suspendido a su centro de gravedad, llega a presentar una orientación especial donde uno de sus extremos siempre apunta hacia el norte y el otro extremo apuntará en dirección hacia el sur.” (Portal Informativo, 2019), y finalmente la propiedad de poseer polos magnéticos donde puede la acción de atraer o repeler.

Las propiedades pueden estar involucradas en sus características generales, entonces, algunas de estas son: 

Ejercen su atracción a gran variedad de objetos, pero más que todo a metales, como por ejemplo, el hierro.

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Son objetos dipolos, lo que significa que contienen dos polos que pueden ejercer atracción o repulsión.

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Sus polos opuestos se atraen, mientras que sus polos iguales se repelan.

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Se ha descrito que su orientación, en la que se involucra el campo magnético terrestre; el polo norte del imán señala dirección del mismo norte geográfico de la tierra, así mismo, el polo sur señala la orientación sur geográfica de la tierra. Esto es lo que ha permitido la creación de las brújulas.

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Los polos de los imanes son elementos que no se pueden separar. Incluso, sí se partiera un imán, sus subdivisiones tendrían cada uno polos de norte y sur.

Otro aspecto importante es le siguiente: debido a la cantidad de imanes presentes en el mundo, se ha establecido una clasificación total de los mismos, dividiéndose en tres secciones: imanes naturales e imanes artificiales (temporales o permanentes) Los imanes naturales son aquellos compuestos generalmente de magnetita (ferrofelita o morpholita, compuesta por óxidos férricos) y otros minerales terrestres, que contienen propiedades magnéticas. Atrayendo así variedad de elementos magnéticos. Los imanes artificiales se identifican por ser sensitivos en presencia del magnetismo. En el momento que son frotados con magnetita, estos rebaten por un determinado tiempo sus propiedades ferromagnéticas. Los imanes permanentes mantienen por prolongado tiempo su característica de atracción, mientras que los imanes temporales producen un campo magnético cuando se involucra en el proceso una corriente eléctrica (por ejemplo, los electroimanes) Campo magnético, flujo magnético e intensidad de campo magnético. El campo magnético pertenece de manera esencial al fenómeno natural del magnetismo. Este es totalmente invisible, y van ejerciendo fuerzas magnéticas en cualquier material que se encuentre dentro de él. Otra definición la puede dar María Estela Raffino: “Se comprende como campo magnético a la representación matemática del modo en que las fuerzas magnéticas se distribuyen en el espacio que circunda a una fuente magnética. Dicho de otro modo, un campo magnético es un campo de fuerzas que se encuentra siempre rodeando una fuente de energía magnética, y es en esta región donde interactúan con ella los elementos sensibles al  magnetismo, como son los  metales ferromagnéticos”

Este elemento es generado por corrientes eléctricas o imanes. Y se compone de su intensidad de campo y el flujo magnético. El flujo magnético, medido según el Sistema Internacional de Medidas, se mide en Weber (wb) y es en pocas la palabras la escala de magnetismo presente en el proceso, ya sea ejerciendo función de atracción o repulsión. Es capaz de calcularse con el campo magnético, la superficie sobre la que actúa y el ángulo de incidencia que se compone entre líneas de campo magnético y los diferentes elementos de la mencionada superficie (Uchua, 2011) La intensidad de campo magnético, por otro lado, es una propiedad que explica modos diferentes de magnitud en cuanto a las fuerzas magnéticas que actúan. Según Raffino. M, estas son: 

Excitación magnética o campo H. Comprendiendo el magnetismo de modo muy similar a la electricidad, describe qué tan intensa es la energía del campo magnético en una región puntual y específica del mismo. O sea, se determina según la relación del campo con sus fuentes eléctricas.

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Inducción magnética o campo B. Considerada por los físicos como la medición auténtica de la fuerza del campo magnético, está determinada por la cantidad de flujo magnético por unidad de área que se da en una región determinada del campo. O sea, se determina en función de los efectos que el campo produce sobre sus cargas.

Conclusión. El magnetismo es conocido por ser un fenómeno natural (de atracción o repulsión), mientras que el electromagnetismo lo involucra junto con la electricidad misma en un campo de estudio. A pesar de ser diferentes poseen una estrecha relación entre sí, que ha conllevado que sean utilizados como términos principales en la física moderna. Por otro lado, el término del magnetismo sigue siendo presente hoy en día, sobre todo en los afamados imanes que se encuentran en la vida cotidiana y tienen el poder de generar campos eléctricos (de distintas intensidades, y con un flujo magnético), aunque de igual forma estos pueden formarse por cargas eléctricas provenientes de una corriente. El descubrimiento firme del magnetismo ha hecho diferentes aportes en el área del electromagnetismo, así mismo en esta se generan distintas conclusiones sobre sus componentes que le pertenecen. A consecuencia de esto, se le dan diferentes aplicaciones que van desde el ámbito de la vida cotidiana hasta lo industrial que apoya grandes empresas y naciones.

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