Arias Engelbert C.I. 23,095,383 Beltran Gerxandro C.I. 24,820,963 Buitrago Johan C.I. 24,985,985 Carrero Andreina C.I. 21,219,611 Useche Linda C.I. 21,219,034 Sanchez Stefhanny C.I. 23,137,261 Vera Keyla C.I. 21,219,481

La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. Las fuerzas magnéticas entre imanes y/o electroimanes es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento. Esto sucede porque en el interior de los imanes convencionales existen microcorrientes que macroscópicamente dan lugar a líneas de campo magnético cerradas que salen del material y vuelven a entrar en él. Los puntos de entrada forman un polo y los de salida el otro polo.

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 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.

Una carga en movimiento en presencia de un imán experimenta una fuerza magnética Fm que desvía su trayectoria. Dado que la corriente eléctrica supone un movimiento continuado de cargas, un conductor por donde circula corriente sufrirá, por la acción de un campo magnético, el efecto conjunto de las fuerzas magnéticas que se ejercen sobre las diferentes cargas móviles de su interior. Si la corriente es rectilínea y de longitud l,la expresión de la fuerza magnética toma la forma:

Fm = I.B.L.sen φ(11.6)

Si se considera solamente un elemento diferencial de un conductor de longitud dl , la fuerza dF puede encontrarse mediante la expresión

Una espira con forma rectangular por la que circula una corriente cuando es situada en el interior de un campo magnético, como el producido por un imán de herradura, sufre un conjunto de acciones magnéticas que producen en ella un movimiento de giro o rotación, hasta situarla dispuesta paralelamente a la dirección del campo b (o dirección de las líneas de fuerza). La explicación de este fenómeno puede efectuarse aplicando la ley de Laplace a cada uno de los tramos rectilíneos de la espira.

Las corrientes eléctricas en presencia de imanes sufren fuerzas magnéticas, pero también las corrientes eléctricas y no sólo los imanes producen campos magnéticos; de modo que dos corrientes eléctricas suficientemente próximas experimentarán entre sí fuerzas magnéticas de una forma parecida a lo que sucede con dos imanes. La experimentación con conductores dispuestos paralelamente pone de manifiesto que éstos se atraen cuando las corrientes respectivas tienen el mismo sentido y se repelen cuando sus sentidos de circulación son opuestos

Además, esta fuerza magnética entre corrientes paralelas es directamente proporcional a la longitud del conductor y al producto de las intensidades de corriente e inversamente proporcional a la distancia r que las separa, dependiendo además de las características del medio

El magnetismo de la materia El hierro es el material magnético por excelencia, pues en contacto con un imán y, en general, cuando es sometido a la acción de un campo magnético,adquiere propiedades magnéticas, esto es, se imana o magnetiza. El tipo de materiales que como el hierro presentan un magnetismo fuerte reciben el nombre de sustancias ferromagnéticas. Los materiales que por el contrario poseen un magnetismo débil se denominan paramagnéticoso diamagnéticos según su comportamiento. Las sustancias ferromagnéticas se caracterizan porque poseen una permeabilidad magnética μ elevada, del orden de 10² a 106 veces la del vacío μ 0. En las sustancias paramagnéticas el valor de μ es ligeramente mayor que el del m0, mientras que en las diamagnéticas es ligeramente menor. Por tal motivo el magnetismo de este tipo de sustancias es inapreciable a simple vista.

El hecho de que los campos magnéticos producidos por los imanes fueran semejantes a los producidos por las corrientes eléctricas llevó a Ampère a explicar el magnetismo natural en términos de corrientes eléctricas. Según este físico francés, en el interior de los materiales existirían unas corrientes eléctricas microscópicas circulares de resistencia nula y, por tanto, de duración indefinida; cada una de estas corrientes produciría un campo magnético elemental y la suma de todos ellos explicaría las propiedades magnéticas de los materiales.Así, en los imanes las orientaciones de esas corrientes circulares serían todas paralelas y el efecto conjunto, sería máximo. En el resto,al estar tales corrientes orientadas al azar se compensarían mutuamente sus efectos magnéticos y darían lugar a un campo resultante prácticamente nulo. La imanación del hierro fue explicada por Ampère en la siguiente forma: en este tipo de materiales el campo magnético exterior podría orientar las corrientes elementales paralelamente al campo de modo que al desaparecer éste quedarían ordenadas como en un imán.

André-Marie Ampère (Lyon, 20 de enero de 1775 - Marsella, 10 de junio de 1836) fue un matemático y físico francés. Inventó el primer telégrafo eléctrico y, junto con François Arago, el electroimán. Formuló en 1827 la teoría del electromagnetismo. El amperio (en francés ampère) se llama así en su honor. Ampère trabajó igualmente en la matemática, concentrándose en la teoría de probabilidades y en la integración de las ecuaciones diferenciales parciales. En 1820, a partir del experimento de Hans Christian Oersted, estudió la relación entre magnetismo y electricidad. Descubrió que la dirección que toma la aguja de una brújula depende de la dirección de la corriente eléctrica que circula cerca y dedujo de esto la regla llamada « de Ampère» De las leyes de Ampère, la más conocida es la de electrodinámica. Esta describe las fuerzas que dos conductores paralelos atravesados por corriente eléctrica ejercen uno sobre otro. Si el sentido de la corriente es el mismo en los dos conductores, estos se atraen; si la corriente se desplaza en sentidos opuestos, los conductores se repelen. Describe igualmente la relación que existe entre la fuerza de corriente y la del campo magnético correspondiente. Estos trabajos fundan la electrodinámica e influencian considerablemente a la física del siglo XIX.

Movimiento en un campo

eléctrico

Las fuerzas magnéticas son

producidas por el movimiento de

partículas cargadas tanto positivas

(+) como negativas (-). Las cargas

eléctricas con diferente signo se

acercan por la fuerza de atracción,

por lo tanto, una carga negativa

atraerá una positiva y una positiva

atraerá una negativa. Las cargas

eléctricas que presentan el mismo

signo se rechazan debido a la fuerza

de repulsión que se genera entre

ellas, lo que indica la estrecha

relación entre la electricidad y el

magnetismo .

Es un tipo de fuerza que actúa a distancia y en ciertos tipos de materiales, como por ejemplo un imán.

Una partícula cargada que está en una región donde hay un campo eléctrico, experimenta una fuerza igual al producto de

su carga por la intensidad del campo eléctrico Fe=q·E. Si la carga es positiva, experimenta una fuerza en el

sentido del campo Si la carga es negativa, experimenta una fuerza en sentido

contrario al campo

Una partícula que se mueve en un campo magnético experimenta una fuerza Fm=q·v×B. El resultado de un producto vectorial es un vector de módulo igual al producto de los módulos por el seno del ángulo comprendido qvB sinθ dirección perpendicular al plano formado por los vectores velocidad v y campo B. y el sentido se obtiene por la denominada regla del sacacorchos. Si la carga es positiva el sentido es el del producto vectorial v×B, como en la figura izquierda. Si la carga es negativa el sentido de la fuerza es contrario al del producto vectorial v×B, figura de la derecha

En esta región, la partícula experimenta una fuerza debida al campo magnético, cuya dirección y sentido viene dada por el producto vectorial Fm=q•v×B, y cuyo módulo es Fm=q•vB. Aplicando la ecuación de la dinámica del movimiento circular uniforme, calculamos el radio de la circunferencia que describe. r=mv0qB La partícula cargada describe un arco de una circunferencia hasta que choca con alguna de las placas del condensador.

como se aprecia en la figura, se calcula del siguiente modo r−d2=rcosθ x=rsinθ. Si el radio r es suficientemente grande, la partícula saldría entre las placas del condensador. Su desviación y se calcularía del siguiente modo L=rsinθ y=r−rcosθ

El ejemplo más importante es el motor eléctrico. Los motores electricos mueven el rótor usando fuerzas magnéticas inducidas mediante corrientes electricas. No hay ningún empuje físico de ninguna clase, el rótor gira únicamente como consecuencia de la fuerza magnética. Además podemos citar las brújulas que se usan en navegación y los electroimanes que se usan, por ejemplo, para mover chatarra. Existe fuerza magnética en dos casos, cuando estamos en presencia de un material magnetizado, como un imán o un trozo de magnetita (magnetismo permanente), o cuando estamos en la proximidad de una corriente electrica (magnetismo inducido). El magnetismo es un fuerza, no una energía. Por tanto, aunque los campos magnéticos almacenan energía, no podemos hablar de "fuentes de energía magnética". En este sentido el magnetismo es como la gravedad, aunque los campos garavitatorios puedan usarse para almacenar energía (es el caso de un embalse, por ejemplo), no existen "fuentes" de energía gravitatoria .