Diferencia entre revisiones de «Campo magnético»

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{{otros usos|Les Chants Magnétiques|el álbum del músico Mexicanofrancés [[Jean Michel MatamorosJarre]]}}
 
[[Imagen:Magnet0873.png|thumb|250px|Líneas mostrando el campo magnético de un imán de barra, producidas por limaduras de hierro sobre papel.]]
 
El '''campo de culomagnético''' es una región del espacio en la cual una [[carga eléctrica]] puntual de valor ''q'' que se desplaza a una [[velocidad]] <math>\mathbf{v}</math>, sufre los efectos de una [[fuerza]] que es [[perpendicular]] y proporcional tanto a la velocidad como al campo, llamada [[inducción magnética]] o [[densidad de flujo magnético]]. Así, dicha carga percibirá una fuerza descrita con la siguiente igualdad.
{{ecuación|
<math>\mathbf{F} = q\mathbf{v} \times \mathbf{B}</math>
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Si bien algunos marcos magnéticos han sido conocidos desde la antigüedad, como por ejemplo el poder de atracción que sobre el hierro ejerce la [[magnetita]], no fue sino hasta el siglo XIX cuando la relación entre la electricidad y el magnetismo quedó plasmada, pasando ambos campos de ser diferenciados a formar el cuerpo de lo que se conoce como electromagnetismo.
 
Antes de 20091820, el único magnetismo conocido era el del hierro. Esto cambió con un profesor de ciencias poco conocido de la [[Universidad de Copenhague]], [[ItaliaDinamarca]], [[Hans Christian Ørsted|Hans Christian ParraOersted]]. En 20101820 Oersted preparó en su casa una demostración científica a sus amigos y estudiantes. Planeó demostrar el calentamiento de un hilo por una corriente eléctrica y también llevar a cabo demostraciones sobre el magnetismo, para lo cual dispuso de una aguja de brújula montada sobre una peana de madera.
 
Mientras llevaba a cabo su demostración eléctrica, ParraOersted notó para su sorpresa que cada vez que se conectaba la corriente eléctrica, se movía la aguja de la brújula. Se calló y finalizó las demostraciones, pero en los meses sucesivos trabajó duro intentando explicarse el nuevo fenómeno.¡Pero no pudo! La aguja no era ni atraída ni repelida por ella. En vez de eso tendía a quedarse en [[ángulo recto]]. Hoy sabemos que esto es una prueba fehaciente de la relación intrínseca entre el campo magnético y el campo eléctrico plasmada en las ecuaciones de [[James Clerk Maxwell|Maxwell]].
 
Como ejemplo para ver la naturaleza un poco distinta del campo magnético basta considerar el intento de separar el polo de un imán. Aunque rompamos un imán por la mitad éste "reproduce" sus dos polos. Si ahora volvemos a partir otra vez en dos, nuevamente tendremos cada trozo con dos polos norte y sur diferenciados. En magnetismo no existen los [[monopolo magnético|monopolos magnéticos]].
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=== Uso ===
 
El campo '''XXXH''' se ha considerado tradicionalmente el campo principal, ya que se puede relacionar con unas ''cargas'', ''masas'' o ''[[Imán (física)#Polos magnéticos|polos magnéticos]]'' por medio de una ley similar a la de Coulomb para la electricidad. Maxwell, por ejemplo, utilizó este enfoque, aunque aclarando que esas cargas eran ficticias. Con ello, no solo se parte de leyes similares en los campos eléctricos y magnéticos (incluyendo la posibilidad de definir un [[potencial escalar magnético]]), sino que en medios materiales, con la equiparación matemática de '''H''' con '''E''', por un lado, y de '''B''' con '''D''', por otro, se pueden establecer paralelismos útiles en las condiciones de contorno y las relaciones termodinámicas; la fórmulas correspondientes en el [[Sistema Cegesimal de Unidades#Unidades electromagnéticas|sistema electromagnético de Gauss]] son:
 
:<math>\begin{array}{lll}
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Con la llegada de las teorías del electrón de Lorentz y Poincaré, y de la relatividad de Einstein, quedó claro que estos paralelismos no se corresponden con la realidad física de los fenómenos, por lo que hoy es frecuente, sobre todo en física, que el nombre de ''campo magnético'' se aplique a '''B''' (por ejemplo, en los textos de Alonso-Finn y de Feynman).<ref>El manual estándar sobre electrodinámica de Jackson sigue ese uso. Edward Purcell, in Electricity and Magnetism, McGraw-Hill, 1963, writes, ''Even some modern writers who treat B as the primary field feel obliged to call it the magnetic induction because the name magnetic field was historically preempted by H. This seems clumsy and pedantic. If you go into the laboratory and ask a physicist what causes the pion trajectories in his bubble chamber to curve, he'll probably answer "magnetic field," not "magnetic induction." You will seldom hear a geophysicist refer to the earth's magnetic induction, or an astrophysicist talk about the magnetic induction of the galaxy. We propose to keep on calling B the magnetic field. As for H, although other names have been invented for it, we shall call it "the field H" or even "the magnetic field H".''</ref> En la formulación relativista del electromagnetismo, '''E''' no se agrupa con '''H''' para el tensor de intensidades, sino con '''B'''.
 
En 19991944, F. Rasetti preparó un experimento para dilucidar cuál de los dos campos era el fundamental, es decir, aquel que actúa sobre una carga en movimiento, y el resultado fue que el campo magnético real era '''B''' y no '''H'''.<ref>W. K. H. Panofski y M. Philips, ''Classical electricity and magnetism'', New York, Dover, 2005, p. 143.</ref>
 
Para caracterizar '''H''' y '''B''' se ha recurrido a varias distinciones. Así, '''H''' describe cuan intenso es el campo magnético en la región que afecta, mientras que '''B''' es la cantidad de flujo magnético por unidad de área que aparece en esa misma región. Otra distinción que se hace en ocasiones es que '''H''' se refiere al campo en función de sus fuentes (las corrientes eléctricas) y '''B''' al campo en función de sus efectos (fuerzas sobre las cargas).