El Levitrn es un curioso aparato con el que se puede lograr la levitacin de una pequea peonza mientras gira en el aire. La base oculta un imn en forma de anillo que proporciona un campo magntico en forma de copa.La peonza, a su vez, consta de un ncleo central que es tambin un imn.

Esto lo transforma en una especie degiroscopio. Para compensar lafuerza de gravedady la fuerza magntica contrapuesta posee anillos a modo de contrapesos que deben colocarse pacientemente hasta lograr un equilibrio determinado. Para lograr una perfecta estabilizacin en el proceso de levitacin, existen parmetros funcionales, como elpesoy lavelocidadderotacinde la peonza, los cuales son fundamentales para lograr un buen equilibrio y lograr la levitacin. Empleando los principios delcampo magnticoy la estabilizacingiroscpica, Levitron ensea como lograr la levitacin de su peonza mostrando una serie de pasos interactivos.La estabilizacin derotacinde lapeonzaque levita, paulatinamente sufre una natural y gradual prdida a su vez en la velocidad, de modo que el fenmeno de la levitacin, en esta forma natural, dura un plazo de cuatro minutos, a menos que se le provea una energa externa que ayude a sostener la rotacin, lo cual es posible utilizando el Levitron Perpetuator.Para poder lograr la levitacin, se puede ayudar con una cubierta plstica transparente que se coloca encima de la gran base magntica, lapeonzase hace girar sobre esa cubierta con un registro medio de 25 a 50 rotaciones por el segundo (1500-3000RPM). Si la velocidad de rotacin es demasiado lenta, la peonza caer encima y se deslizar hacia un lado; si en cambio demasiado rpida no se orientar para seguir al flujo magntico entonces se mover y se deslizar. Puesto que puede ser difcil hacer girar la peonza rpidamente con la mano, existe la posibilidad de hacerla girar con un dispositivo alimentado a pilas que le da el impulso inicial para hacerlo girar mediante el impulso de unmotor elctrico. Luego, la cubierta plstica transparente se debe levantar a mano lentamente hasta, y si las condiciones de peso y velocidad son correctas, la peonza se levante y levite sobre ella logrando el punto deequilibrio mecnico.

INVENCIN Y PATENTES

El dispositivo que ms adelante fue llamado Levitron fue inventado y patentado originalmente por el inventor Roy Harrigan de Vermont. Un empresario de Seattle, se encontr con que la patente estaba en proceso y en vas de intentar perfeccionar una peonza que levitaba. En ese intento pidieron prestado el prototipo de Harrigan, analizando su fsica con la ayuda de su padre en lo cual trabaj enLos Alamos National Laboratory of USA(delUnited States Department of Energy), entonces registr como propia una patente de la mejora

MATERIALES: Imn grande Imn en forma de aro (D=4cm; d=1.5cm) aprox. Un palito de madera o plstico en forma cnica. (que tenga el dimetro mayor al dimetro "d" del imn para que no se salga) Silicona Estuche acrlico de CD

PASOS

1. Colocar el palito de madera dentro del Imn tipo aro, fijarlo con silicona, quedando como trompo, asegurndose que el lado (+) quede hacia abajo.2. Colocar sobre una mesa el Imn grande, con el lado (+) hacia arriba.3. Colocar el estuche de CD sobre el Imn grande, lado (+).4. Hacer girar el palito con el imn, sobre el estuche de CD.5. levantar poco a poco el estuche de CD, y luego retirarlo.

CONSEJOS: Tener bien presente que los ajustes del aparato son delicados y que el adquirir las destrezas necesarias para lograr que la peonza ruede o para conseguir la levitacin no es tarea fcil. Es fundamental una correcta regulacin de la masa de la peonza. La masa de la peonza se puede modificar con precisin de 0,1 g mediante unas arandelas que se fijan al eje central. Es frecuente la tendencia a salir disparada siguiendo las lneas del campo magntico. Si esto sucede aumentar un poco la masa. Tambin puede probarse a levantar un poco las patas situadas en la direccin en que se desva. El "secreto" est en un lento ascenso del plato elevador hasta que prcticamente no se note el peso de la peonza. Mantener entonces ligeramente la posicin y retirar el plato, con mucho cuidado, hacia abajo. Parece que da buen resultado (ver vdeo) inclinar ligeramente el plato elevador hacia la persona que lo sostiene. Y... paciencia, toneladas de paciencia (sobre todo al principio).

Feria de la ciencia (levitron)

Definicin:

El levitron es un pequeo dispositivo que hace que un objeto levite (anti gravedad) de forma muy curiosa para los espectadores.Que se ayuda para funcionar de la fuerza de repulsion entre los polos positivos positivos, o negativos negativos segun corresponda.

Marco terico:

Puede que muchos de nosotros sepamos los conceptos bsicos de los imanes y el magnetismo los imanes atraen metales especficos y tienen dos extremos o polos: el norte y el sur. Los polos opuestos se atraen mientras que los polos del mismo tipo se repelen. Los imanes y los campos magnticos estn estrechamente relacionados, y el magnetismo, junto con la gravedad y las fuerzas atmicas, es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo. Para empezar a saber como funcionan los imanes, lo primero que debemos saber es una definicin bsica de lo que son. Los imanes son objetos que producen campos magnticos y atraen metales como el hierro, el nquel y el cobalto. Las lneas de fuerza del campo magntico abandonan el imn por su polo norte y entra por su polo sur. Los imanes permanentes crean su propio campo magntico de forma continua. Los imanes temporales los producen en presencia de un campo magntico, y por un corto espacio de tiempo mientras abandona el campo. Los electroimanes producen campos magnticos solo cuando la electricidad pasa por sus cables bobinados. Hasta hace poco, todos los imanes estaban hechos de elementos de metal o aleaciones. Estos materiales producen imanes de diferente potencia. Algunos ejemplos son los imanes de cermica, como son los que usamos en los frigorficos y en algunos experimentos elementales cuando estamos en el colegio, y usan xido de hierro en un compuesto de cermica. Muchos de estos imanes de cermica, no son particularmente fuertes. Los imanes de lnico estn hechos de aluminio, nquel y cobalto. Son ms fuertes que los de cermica, pero no tan potentes como aquellos que incorporan una clase de elementos llamados metales terrestres. Los imanes de cobalto de samario combinan el cobalto con algunos el metal terrestre samario. En recientes aos, los cientficos han descubierto los imanes de plstico, los cuales son flexibles y moldeables. Sin embargo, algunos solo trabajan a temperaturas muy bajas, y otros solo pueden actuar sobre materiales muy ligeros, como virutas de metal. El Levitrn es un curioso aparato con el que se puede lograr la levitacin de una pequea peonza mientras gira en el aire. La base oculta un imn en forma de anillo que proporciona un campo magntico en forma de copa. La peonza, a su vez, consta de un ncleo central que es tambin un imn. El polo N del anillo y el S de la peonza se enfrentan, razn por la cual sta es fuertemente atrada por la base. Una vez puesta en rotacin el campo magntico de la peonza y el del imn estn prcticamente alineados si se excepta la pequea precesin del eje de la peonza alrededor del eje vertical. A medida que la peonza asciende, la interaccin entre ambos campos magnticos provoca que la atraccin entre la peonza y la base se transforme en un efecto de sustentacin (apreciable a partir de unos 3 cm. de altura) que puede llegar a equilibrar la fuerza de atraccin gravitatoria. Hay que tener en cuenta que el valor del campo magntico puede variar en funcin de la temperatura u otros factores. Por tanto, puede ser necesario ajustar ligeramente la masa de la peonza en cada experiencia. En nuestro caso la masa de la peonza es de 22,2 g y el equilibrio se alcanza a una altura aproximada de 6,0 cm (medidos desde la base hasta la arandela de la peonza) Se trata de una base que posee un imn puesto de tal modo que su campo magntico sea vertical y de un trompo tambin con un campo magntico segn su eje. Dichos campos tienen tal sentido que la base repele al trompo cuando este no gira. Hasta ah nada espectacular, pero cuando el trompo gira dicho giro evita que el trompo se incline y salga despedido, producindose un espectculo de levitacin.

Objetivos:

Demostrar la capacidad del hombre de poder obviar las leyes fsicas. Lograr entender el funcionamiento de los trenes modernos que se valen de esta ley fsica para el menor consumo de recursos no renovables. Dar a conocer a la comunidad la importancia de saber cmo funcionan las cosas que estn a nuestro alrededor. Dar a entender como el levitron nos puede mostrar la funcin de la repulsin de que consiste los polos positivos y los negativos

Materiales:

Imn grande Imn en forma de aro Un palito de madera o plstico en forma cnica. Silicona Estuche acrlico

Abstratc:

The device is essentially a permanent magnetic top and base plate, ring or alternate geometric configuration. Functional parameters, such as the top rotation rate or top weighting, are stringent. Employing principles of the magnetic field and gyroscopic stabilization, the Levitron induces levitation in its top through a series of interactive steps. The levitated top's stabilizing rotation undergoes natural, gradual slowing, so that the levitation phenomenon fails within four minutes unless external power is supplied to sustain rotation. To levitate the top, a plastic plate is placed on top of the magnetic base, and the top is spun on the plate at between 25-50 rotations per second (1500-3000 rpm). If too slow, the top falls over and slides off sideways; if too fast it does not orient itself to follow magnetic flux as it moves, and slides off. Since it can be difficult to spin the top fast enough by hand, Creative Gifts makes a battery-powered, hand held device to spin the top with an electric motor. Next, the plate is lifted by hand until, if conditions are right, the top rises above it to an equilibrium point. The top must also be weighted with washers of various sizes supplied in the kit. If too heavy it will not rise above the plate; if too light it flies off.

Conclusiones:

Despus de un largo proceso podemos concluir que es mucho lo que nos falta por descubrir en este grandioso mundo

Hipotesis:Por que sucede este fenomeno anti gravitacional?-por que entre los imanes existe una fuerza de repulsion gracias a que sus polos se repelan.

Por que la peonza no es atraida si se supone que es un iman?-cuando la peonza gira hace que la repulsion se mantenga constante devido a que dicha rotacion rompe la fuerza de atraccion.

En que consiste el fenomeno de repulsion y atraccion?-repulsion sucede cuando los polos coinciden en la misma direccion y atraccion cuando los dos polos estan diferente direccion.

1.- MagnetismoExiste en la naturaleza un mineral llamadomagnetitao piedra imn que tiene la propiedad de atraer el hierro, el cobalto, el nquel y ciertas aleaciones de estos metales. Esta propiedad recibe el nombre demagnetismo.

Los imanes:Unimnes un material capaz de producir un campo magntico exterior y atraer el hierro (tambin puede atraer al cobalto y al nquel). Los imanes que manifiestan sus propiedades de forma permanente pueden sernaturales, como la magnetita (Fe3O4) oartificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales. Podemos decir que un imnpermanentees aquel que conserva el magnetismo despus de haber sido imantado. Un imntemporalno conserva su magnetismo tras haber sido imantado.En un imn la capacidad de atraccin es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se denominan norte y sur, debido a que tienden a orientarse segn los polos geogrficos de la Tierra, que es un gigantesco imn natural.La regin del espacio donde se pone de manifiesto la accin de un imn se llama campo magntico. Este campo se representa mediante lneas de fuerza, que son unas lneas imaginarias, cerradas, que van del polo norte al polo sur, por fuera del imn y en sentido contrario en el interior de ste; se representa con la letra B.

Desde hace tiempo es conocido que una corriente elctrica genera un campo magntico a su alrededor. En el interior de la materia existen pequeas corrientes cerradas debidas al movimiento de los electrones que contienen los tomos, cada una de ellas origina un microscpico imn o dipolo. Cuando estos pequeos imanes estn orientados en todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta propiedades magnticas; en cambio si todos los imanes se alinean actan como un nico imn y en ese caso decimos que la sustancia se hamagnetizado.Imantar un material es ordenar sus imanes atmicos.En la figura derecha se observa en primer lugar un material sin imantar y debajo un material imantado.

El magnetismo es producido por imanes naturales o artificiales. Adems de su capacidad de atraer metales, tienen la propiedad de polaridad. Los imanes tienen dos polos magnticos diferentes llamadosNorte o Sur. Si enfrentamos los polos Sur de dos imanes estos serepelen, y si enfrentamos el polo sur de uno, con el polo norte de otro seatraen. Otra particularidad es que si los imanes se parten por la mitad, cada una de las partes tendr los dos polos.Cuando se pasa una piedra imn por un pedazo de hierro, ste adquiere a su vez la capacidad de atraer otros pedazos de hierro.La atraccin o repulsin entre dos polos magnticos disminuye a medida que aumenta el cuadrado de la distancia entre ellos.

Campo magntico:Se denominacampo magnticoa la regin del espacio en la que se manifiesta la accin de un imn.Un campo magntico se representa mediantelneas de campo.

Un imn atrae pequeos trozos de limadura de hierro, nquel y cobalto, o sustancias compuestas a partir de estos metales (ferromagnticos).La imantacin se transmite a distancia y por contacto directo. La regin del espacio que rodea a un imn y en la que se manifiesta las fuerzas magnticas se llama campo magntico.Laslneas del campomagntico revelan la forma del campo. Las lneas de campo magntico emergen de un polo, rodean el imn y penetran por el otro polo.Fuera del imn, el campo esta dirigido delpolo nortealpolo sur. La intensidad del campo es mayor donde estn mas juntas las lneas (la intensidad es mxima en los polos).

El magnetismo esta muy relacionado con laelectricidad.Una carga elctrica esta rodeada de un campo elctrico, y si se esta moviendo, tambin de un campo magntico. Esto se debe a las distorsiones que sufre el campo elctrico al moverse la partcula.Elcampo elctricoes una consecuencia relativista del campo magntico. El movimiento de la carga produce un campo magntico.En un imn de barra comn, que al parecer esta inmvil, esta compuesto de tomos cuyos electrones se encuentran en movimiento (girando sobre su orbita. Esta carga en movimiento constituye una minscula corriente que produce un campo magntico.Todos los electrones en rotacin son imanes diminutos.UNA CARGA EN MOVIMIENTO PRODUCE UN CAMPO MAGNTICOLa brjula:La brjula seala alnorte magnticode la tierra, queno coincidecon elnorte geogrfico, ya que conoce haba explicado antes los polos opuestos se atraen y los similares se repelen, en el norte geogrfico de la tierra se encuentra el polo sur magnticamente hablando por lo que su opuesto (el norte en este caso) apunta lo contrario en una brjula

La tierra es un imn. Campo magntico terrestre.

2. ElectromagnetismoEl experimento de Oersted:

Hans Oersted estaba preparando su clase de fsica en la Universidad de Copenhague, una tarde del mes de abril, cuando al mover una brjula cerca de un cable que conduca corriente elctrica not que la aguja se deflectaba hasta quedar en una posicin perpendicular a la direccin del cable. Ms tarde repiti el experimento una gran cantidad de veces, confirmando el fenmeno. Por primera vez se haba hallado una conexin entre la electricidad y el magnetismo, en un accidente que puede considerarse como el nacimiento del electromagnetismo.

Del experimento de Oersted se deduce que ; Unacarga en movimientocrea un campo magntico en el espacio que lo rodea. Unacorriente elctricaque circula por un conductor genera a su alrededor uncampo magnticocuya intensidad depende de la intensidad de la corriente elctrica y de la distancia del conductor.

Campo magntico creado por un conductor rectilneo:Una corriente rectilnea crea a su alrededor un campo magntico cuya intensidad se incrementa al aumentar la intensidad de la corriente elctrica y disminuye al aumentar la distancia con respecto al conductor.En 1820 el fsico dans Hans Christian Oersted descubri que entre el magnetismo y las cargas de la corriente elctrica que fluye por un conductor exista una estrecha relacin.Cuando eso ocurre, las cargas elctricas o electrones que se encuentran en movimiento en esos momentos, originan la aparicin de un campo magntico tal a su alrededor, que puede desviar la aguja de una brjula.

Campo magntico creado por una espira:El campo magntico creado por una espira por la que circula corriente elctrica aumenta al incrementar la intensidad de la corriente elctricaCampo magntico creado por un solenoide:El campo magntico creado por un solenoide se incrementa al elevar la intensidad de la corriente, al aumentar el nmero de espiras y al introducir un trozo de hierro en el interior de la bobina (electroimn).Bobina solenoide con ncleo de aire construida con alambre desnudo de cobre enrollado en forma de espiral y protegido con barniz aislante. Si a esta bobina le suministramos corriente elctrica empleando cualquier fuente de fuerza electromotriz, como una batera, por ejemplo, el flujo de la corriente que circular a travs de la bobina propiciar la aparicin de un campo magntico de cierta intensidad a su alrededor.

Bobina solenoide a la que se le ha introducido un ncleo metlico como el hierro (Fe). Si comparamos la bobina anterior con ncleo de aire con la bobina de esta ilustracin, veremos que ahora las lneas de fuerza magntica se encuentran mucho ms intensificadas al haberse convertido en un electroimn.

Si deseas obtener ms informacin sobre campos magnticos pinchaaqu.Induccin magntica.

3.- Corrientes inducidasEn 1831, Michael Faraday observ que un imn generaba una corriente elctrica en las proximidades de una bobina, siempre que el imn o la bobina estuvieran en movimiento. La explicacin terica fue: Es necesario un campo magntico variable (imn, bobina o cable en movimiento) para crear una corriente elctrica en el cable o en la bobina. Esta corriente se conoce como corriente inducida, y el fenmeno, como induccin electromagntica. La corriente elctrica inducida existe mientras dure la variacin del campo magntico. La intensidad de la corriente elctrica es tanto mayor cuanto ms intenso sea el campo magntico y cuanto ms rpido se muevan el imn o la bobina.

Condicin para inducir una corriente elctrica:La corriente elctrica inducida existe mientras dure esta variacin, y su intensidad es tanto mayor cuanto ms rpida sea dicha variacin.Una corriente elctrica crea a su alrededor un campo magntico, y un campo magntico variable inducido, a su vez, una corriente elctrica en un circuito.El sentido de la corriente inducida (Ley de Lenz):La corriente inducida tiende a oponerse a al causa que la produce.El circuito de la figura consta de una barra conductora (1-2) que desliza sobre dos conductores rectilneos. El circuito queda cerrado a travs de una resistencia sealada como R y lo acciona un interruptor.Se encuentra inmerso en un campo magntico B el cual es perpendicular al plano definido por el circuito y dirigido hacia en interior de su pantalla.Si ponemos en movimiento la varilla con una velocidad v como se indica, en las cargas que existen en la varilla se producirn fuerzas (Lorentz).

Para ms informacin sobre la ley de Faraday y la de Lenz pinchaaqu.Electromagnetismo.

4. Aplicacin de las corrientes inducidasLa induccin electromagnticaes el fundamento del alternador y la dinamo, dispositivos que generan corriente, as como de los transformadores y motores elctricos, que convierten la energa elctrica en mecnica (movimiento).

El alternador y la dinamo.Unalternadorest formado por un imn fijo a una bobina capaz de girar entre los polos del imn. El alternador produce corriente alterna.Elementos de un alternador simpleUn alternador consta de dos partes fundamentales, elinductor, que es el que crea el campo magntico y elinducidoque es el conductor el cual es atravesado por las lneas de fuerza de dicho campo

Para ms informacin sobre alternadores pinchaaqu.Unrectificadortransforma la corriente alterna en corriente continua, es decir, rectifica la corriente alterna.

Para ms informacin sobre rectificadores pinchaaquUnadinamoconsta de un imn que gira en el interior de un ncleo de hierro dulce, que tiene arrollada una bobina. Una dinamo produce corriente continua.Dinamo de disco de FaradayFaraday mostr que otra forma de inducir la corriente era moviendo el conductor elctrico mientras la fuente magntica permaneca estacionaria. Este fue el principio de la dinamo de disco, que presentaba un disco conductor girando dentro de un campo magntico (ver el dibujo) movido mediante una correa y una polea en la izquierda. El circuito elctrico se completaba con hilos estacionarios que tocan el disco en su borde y en su eje, como se muestra en la parte derecha del dibujo. No era un diseo muy prctico de la dinamo (a menos que buscsemos generar enormes corrientes a muy bajo voltaje), pero en el universo a gran escala, la mayora de las corrientes son producidas, aparentemente, mediante movimientos semejantes.

Para ms informacin sobre dinamos pinchaaqu.

El transformador.Untransformador consta de dos arrollamientos de cable sobre un ncleo de hierro dulce y se utiliza para modificar la tensin de la corriente alterna.

Esquema de un transformadorPara ms informacin sobre transformadores pinchaaqu.

El motor elctrico.Unmotor elctricoes un aparato que transforma energa elctrica en energa mecnica.Existen diferentes tipos de motores, pero de entre todos tal vez sean los llamados motores de corriente continua los que permiten ver de un modo ms simple cmo obtener movimiento gracias al campo magntico creado por una corriente.

El grfico muestra de modo esquemtico las partes principales de un motor de corriente continua.

Esquema de un motor elctrico.

El elemento situado en el centro es la parte del motor que genera el movimiento. Se la llama armadura o rotor, y consiste en un electroimn que puede girar libremente entorno a un eje. Dicho rotor est rodeado por un imn permanente, cuyo campo magntico permanece fijo.

El electroimn recibe la corriente a travs del contacto establecido entre las escobillas y el conmutador. Las escobillas permanecen fijas, mientras que el conmutador puede girar libremente entre ellas siguiendo el movimiento del rotor.

Cuando la corriente pasa a lo largo del electroimn, sus polos son atrados y repelidos por los polos del imn fijo, de modo que el rotor se mover hasta que el polo norte del electroimn quede mirando al polo sur del imn permanente. Pero tan pronto como los polos del rotor quedan mirando a los polos del imn, se produce un cambio en el sentido de la corriente que pasa por el rotor. Este cambio es debido a que el conmutador, al girar, modifica los contactos con las escobillas e intercambia el modo en que el electroimn recibe la corriente de la pila.

Al modificarse el signo de los polos del electroimn, los polos del rotor resultarn repelidos por los polos del imn fijo, pues en esta nueva situacin estarn enfrentados polos de igual signo, con lo cual el rotor se ve obligado a seguir girando. Nuevamente, cuando los polos del electroimn estn alineados con los polos opuestos del imn fijo, el contacto entre escobillas y conmutador modificar el sentido de la corriente, con lo cual el rotor ser forzado a seguir girando.

Magnetismo - Explicacin y definicin del magnetismoQu es el magnetismo?El magnetismo se define como el fenmeno fsico por medio del cual ciertos materiales tienen la capacidad de atraer o repeler a otros materiales, basndose su origen en el movimiento de partculas cargadas el magnetismo forma parte de la fuerza electromagntica siendo una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza.Muchos de nosotros hemos experimentado con el magnetismo mediante el uso de imanes, un imn es un material que dispone de una alta capacidad magntica para atraer a materiales ferromagnticos como el hierro, acero, nquel... as como de repeler o atraer a otros imanes, el origen de dichas fuerzas de atraccin o repulsin magntica reside en la distribucin a nivel atmico de los electrones que componen el imn.Tal y como hemos descrito en la definicin de magnetismo su origen fsico reside en la existencia de partculas cargadas elctricamente y en movimiento, por ello loselectronesson considerados como pequeos imanes dado a que son partculas cargadas las cuales se mueven u orbitan alrededor del ncleo atmico as como giran sobre su propio eje de simetra (espn). Todos estos movimientos de los electrones crean pequeas fuerzas magnticas las cuales son responsables de la capacidad magntica de un material u otro.Realmente todos los materiales son magnticos lo que ocurre es que existen materiales que disponen de una distribucin desigual de sus electrones anulndose las distintas fuerzas magnticas originadas, por otro lado existen materiales que disponen de una gran cantidad de electrones distribuidos en una misma direccin de tal forma que las distintas fuerzas magnticas orginadas se suman creando un efecto magntico a escala macroscpica.Por otro lado cuando hacemos circular un flujo de electrones a travs de una cable elctrico, es decir aplicamos una corriente elctrica, obtenemos magnetismo debido al movimiento de dichos electrones a travs del cable, por lo que la electricidad y el magnetismo se encuentran estrechamente ligados siendo considerados a ambos como un nico fenmeno fsico conocido como electromagnetismo el cual junto con la gravedad, la nuclear dbil y la nuclear fuerte componen las 4 fuerzas fundamentales de la naturaleza.Esta estrecha relacin entre la electricidad y el magnetismo hace que cualquier campo magntico lleve asociado un campo elctrico y viceversa, el conocimiento de dichos fenmenos han permitido el desarrollo de generadores elctricos mediante la rotacin de imanes cerca de una bobina as como el desarrollo de los motores elctricos los cuales mediante la aplicacin de corriente elctrica prxima a un imn producen un movimiento mecnico el cual puede ser aprovechado para mover por ejemplo las ruedas de una motocicleta.Descubrimiento e historia del magnetismoEl fenmeno del magnetismo era conocido por antiguas civilizaciones como los fenicios, egipcios y persas entre otros, pero fue el filsofo griego Tales de Mileto en ser el primer testimonio escrito sobre este extrao fenmeno al afirmar que las magnetitas tenan alma al poder atraer partculas de hierro.Pero no fue hasta el ao 1600 cuando el mdico e investigador William Gilbert public su famoso libro "De Magnete" donde se recoga todas sus investigaciones cientficas sobre el fenmeno del magnetismo. Willian Gilbert fue el primero en identificar a nuestro planeta Tierra como un gigantesco imn cuyos polos estn prximos a los polos geogrficos explicando la orientacin de las brjulas apuntando al norte, por otro lado describi los fenmenos de imantacin sobre otros materiales as como la influencia de la temperatura sobre las capacidades magnticas.Posteriormente en el ao 1820 el fsico y qumico dans Han Christian Oersted demostr la relacin existente entre la electricidad y el magnetismo cuando al colocar un brjula imantada cerca de un alambre por donde flua cierta corriente elctrica observ como la brjula se movi y se coloc perpendicularmente al alambre, Oersted fue el primer cientfico en acuar la palabra electromagnetismo.El gran fsico experimentador y cientfico Michel Faraday profundiz sobre los experimentos de Oersted descubriendo la induccin electromagntica por medio de la cual desarroll el primer motor elctrico de la historia.En el ao 1865 el matemtico y fsico James Clark Maxwell desarroll las ecuaciones matemticas que describan todos los fenmenos descubiertos y descritos anteriormente por Faraday y Oersted, gracias a la ecuaciones de Maxwell la teora electromagntica revolucion la fsica de aquella poca al relacionar matemticamente el magnetismo y la electricidad bajo una misma teora y al predecir la existencia de ondas electromagnticas las cuales fueron descubiertas por el fsico Heinrich Hertz en 1888 siendo la base del desarrollo del mundo de las telecomunicaciones como la radio, la televisin o el telfono.Aplicaciones del magnetismoComo hemos dicho anteriormente el magnetismo forma parte de una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza, sin ella no existira la vida ni el universo tal y como lo conocemos. El ncleo de nuestro planeta genera un campo magntico protector que nos envuelve de norte a sur protegindonos de las peligrosas radiaciones csmicas que nos llegan de todas partes del universo.La brjula fue uno de los primeros instrumentos en donde se utiliz una aguja magnetizada que apuntaba al norte magntico terrestre, ayudando a los navegantes y viajeros a explorar nuevos territorios y caminos.Gracias a los descubrimientos de Faraday y el conocimiento sobre el fenmeno electromagntico hemos podido desarrollar generadores de electricidad que producen la energa elctrica necesaria para alimentar a todos los aparatos electrnicos que utilizamos diariamente, por otro lado hemos desarrollado los motores elctricos utilizados en una amplia gama de mquinas y aparatos como ventiladores, bombas de extraccin, electrodomsticos, ascensores, motocicletas, etc...Trenes de levitacin magntica, espectrmetros de masas, sistemas de almacenamiento de archivos digitales como los discos duros, resonancias magnticas, detectores de metales, altavoces, micrfonos, clasificadores de materiales e incluso los aceleradores de partculas como el LHC basan su funcionamiento en el fenmeno del magnetismo.Ahora que ya conoces lo que es el magnetismo, sabas que existen en el universo las magnetoestrellas?, estas estrellas de neutrones altamente comprimidas disponen de los campos magnticos ms potentes de todo el universo, sin lugar a duda son los imanes ms fuertes de todo el cosmos.

Laley de induccin electromagntica de Faraday(o simplementeley de Faraday) establece que elvoltaje inducidoen uncircuitocerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en eltiempoelflujo magnticoque atraviesa unasuperficiecualquiera con el circuito como borde:2(*)Dondees el campo elctrico,es el elemento infinitesimal del contornoC,es ladensidad de campo magnticoySes una superficie arbitraria, cuyo borde esC. Las direcciones del contornoCy deestn dadas por laregla de la mano derecha.Esta ley fue formulada a partir de los experimentos queMichael Faradayrealiz en1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en lageneracin de electricidad.ndice[ocultar] 1Formas alternativas 2Significado fsico 3Vase tambin 4Referencias 4.1Notas 4.2BibliografaFormas alternativas[editar]Ntese que la frmula (*) permite intercambiar el orden de la integral de superficie y la derivada temporal siempre y cuando la superficie de integracin no cambie con el tiempo. Por medio delteorema de Stokespuede obtenerse una forma diferencial de esta ley:

sta es una de lasecuaciones de Maxwell, las cuales conforman las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo. La ley de Faraday, junto con las otras leyes delelectromagnetismo, fue incorporada en las ecuaciones de Maxwell, unificando as al electromagnetismo.En el caso de uninductorconNvueltas de alambre, la frmula anterior se transforma en:

Donde Ves elvoltaje inducidoyd/dtes la tasa de variacin temporal delflujo magntico. El sentido del voltaje inducido (el signo negativo en la frmula) se debe a laley de Lenz.Significado fsico[editar]Laley de Lenzplantea que lastensiones inducidassern de un sentido tal que se opongan a la variacin del flujo magntico que las produjo. Esta ley es una consecuencia delprincipio de conservacin de la energa.La polaridad de una tensin inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magntico se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.El flujo de un campo magntico uniforme a travs de un circuito plano viene dado por un campo magntico generado en una tensin disponible con una circunstancia totalmente proporcional al nivel de corriente y al nivel de amperios disponible en el campo elctrico.Cuando un voltaje es generado por unabatera, o por la fuerza magntica de acuerdo con la ley de Faraday, este voltaje generado, se llama tradicionalmente fuerza electromotriz ofem. La fem representa energa por unidad de carga (voltaje), generada por un mecanismo y disponible para su uso. Estos voltajes generados son los cambios de voltaje que ocurren en un circuito, como resultado de una disipacin de energa, como por ejemplo en unaresistencia.

DEFINICIN DEFUERZA MAGNTICAFuerzaes una palabra derivada del vocablo latinofortaque refiere a la robustez y el vigor para provocar movimiento en un objeto o en un ser que tenga peso o que provoque algn grado de resistencia; el vigor para soportar un empuje o un peso; el estado ms poderoso de algo; la accin que puede modificar el estado de reposo o de movimiento de uncuerpo; la condicin natural de las cosas; o el acto de obligar a un sujeto a que realice una determinada accin.

En el caso del trmino magntico, tenemos que exponer que el origen etimolgico del mismo se encuentra en el griego y ms concretamente en el vocablomagnetikosque puede definirse como relativo al imn. Y es que el mismo est compuesto a partir de la suma de la palabramagnes, que es sinnimo de imn, y del sufijo icoque equivale a relativo a.Magntico, por su parte, esaquello que pertenece o que guarda relacin con el magnetismo o que posee las propiedades de un imn. El magnetismo es la fuerza de atraccin que un imn ejerce sobre el hierro o elacero, mientras que un imn es un mineral que rene dos xidos de hierro y que posee estas capacidades magnticas.La definicin defuerza magnticarefiere, por lo tanto, a la dimensin de lasfuerzas electromagnticasrelacionada a cmo se distribuyen las cargas que se mantienen en movimiento. Estas fuerzas surgen cuando se mueven partculas cargadas, tal como ocurre con loselectrones. En el caso de los imanes, el movimiento produce lneas de campo magntico que salen y vuelven a entrar al cuerpo, generando el magnetismo.La fuerza magntica se dirige de unpolohacia otro. Cada polo es un punto donde convergen las lneas de la fuerza magntica. Por lo tanto, cuando dos imanes se acercan, esta fuerza genera una atraccin entre ambos siempre que los polos sean opuestos. En cambio, si los polos tienen la misma polaridad, la fuerza del magnetismo har que estos imanes se rechacen entre s.As, sintetizando y dejando patente lo expuesto, a la hora de hablar de fuerza magntica tenemos que dejar claro que existen dos tipos claramente diferenciados. As, en primer lugar, est lo que se conoce como fuerza magntica sobre un conductor y en segundo lugar nos encontramos con la fuerza magntica entre imanes.En el primer tipo citado asimismo nos topamos con la existencia de dos variantes dentro de la misma y esta diferenciacin se basa en la forma rectilnea o no del conductor, que es aquel alambre o hilo por el que circula la corriente elctrica.Un ejemplo de fuerza magntica se halla en labrjula, cuya aguja imantada siempre seala el norte magntico.Todo lo expuesto adems 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 electromagntico que a su vez recibe una corriente de tipo elctrico o una partcula cargada.Una fuerza la citada que tiene diversas variantes tales como la clsica o las alternativas, dentro de las cuales a su vez nos encontramos con la llamada fuerza tensorial y con la integral.

Lainduccin magnticaes la produccin de una fuerza electromotriz a travs de un conductor cuando se expone a un campo magntico variable. Se describe matemticamente por la ley de induccin de Faraday, el nombre de Michael Faraday, que generalmente se le atribuye el descubrimiento de la induccin en 1831.densidad de flujo magntico, cuyo smbolo esB, es elflujo magnticoque causa una carga de difusion en movimiento por cada unidad de rea normal a la direccin del flujo. En algunos textos modernos recibe el nombre deintensidad de campo magntico, ya que es el campo real.12La unidad de la densidad en elSistema Internacional de Unidadeses eltesla.Est dado por:

donde B es la densidad del flujo cuantico magntico generado por una carga que se mueve a una velocidad v a una distancia r de la carga, y ures el vector unitario que une la carga con el punto donde se mide B (el punto r).o bien:

donde B es la densidad del flujo magntico generado por un conductor por el cual pasa una corriente I, a una distancia r.La frmula de esta definicin se llamaLey de Biot-Savart, y es en magnetismo la equivalente a laLey de Coulombde la electrosttica, pues sirve para calcular las fuerzas que actan en cargas en movimiento.

Ley de Biot-Savart

Ilustracin de la ecuacin de Biot-Savart.Laley de Biot-Savart, que data de 1820 y es llamado as en honor de los fsicos francesesJean-Baptiste BiotyFlix Savartindica elcampo magnticocreado porcorrientes elctricas estacionarias. Es una de las leyes fundamentales de lamagnetosttica, tanto como laley de Coulomblo es enelectrosttica.En el caso de las corrientes que circulan por circuitos filiformes (o cerrados), la contribucin de un elemento infinitesimal de longituddel circuito recorrido por una corrientecrea una contribucin elemental de campo magntico,, en el punto situado en la posicin que apunta el vectora una distanciarespecto de, quien apunta en la direccin de la corriente I:

dondees lapermeabilidad magnticadel vaco, yes un vector unitario con la direccin del vector, es decir,.En el caso de corrientes distribuidas en volmenes, la contribucin de cada elemento de volumen de la distribucin, viene dada por:

dondees ladensidad de corrienteen el elemento de volumenyes la posicin relativa del punto en el que se quiere calcular el campo, respecto del elemento de volumen en cuestin.En ambos casos, el campo final resulta de aplicar elprincipio de superposicina travs de la expresin:

En la que la integral se extiende a todo el recinto que contiene las fuentes del campo.ndice[ocultar] 1Ley de Biot-Savart generalizada 2Divergencia y rotacional del campo magntico a partir de la ley de Biot y Savart 2.1Divergencia 2.2Rotacional 3Vase tambinLey de Biot-Savart generalizada[editar]En una aproximacinmagnetosttica, el campo magntico puede ser determinado si se conoce la densidad de corrientej:

siendo: es el elemento diferencial de volumen. es la constante magntica.Divergencia y rotacional del campo magntico a partir de la ley de Biot y Savart[editar]Ladivergenciayrotacionalde un campo magntico estacionario puede hallarse por simple aplicacin de tales operadores a la ley de Biot y SavartDivergencia[editar]Aplicando el operador gradiente a la expresin, se tiene:

Dado que la divergencia se aplica en un punto de evaluacin del campo independiente de la integracin deen todo el volumen, el operador no afecta a. Aplicando la correspondiente identidad vectorial:

Dado que:

se tiene:

Rotacional[editar]Aplicando el operador rotacional tenemos:

Al igual que ocurra en la divergencia, el operador no afecta aya que sus coordenadas son las del dominio de integracin y no las del punto de evaluacin del rotacional. Aplicando la correspondiente identidad vectorial y conociendo que

Realizando la integracin se obtiene finalmente:

Ntese que el resultado anterior slo es vlido para campos magnticos estacionarios. Si el campo magntico no fuese estacionario aparecera aparte el trmino debido a la corriente de desplazamiento.Vase tambin[editar]

uF significa "micro Faradios".El Faradio o Faraday es una unidad de capacidad electrica: la capacidad de un conductor tal que cargado con una carga de 1 culombios, adquiere un potencial electrosttico de 1 volt.

La Ley de Coulomb dice F=K*Q1*Q2/d^2 En donde F es fuerza y se mide en Newton, K es una constante (no tiene unidad), Q1 y Q2 son las cargas y se miden en Coulomb y d es la distancia.

Un Coulomb, es la unidad de carga electrica: es la cantidad de carga que pasa por la seccin transversal de un conductor elctrico en un segundo, cuando la corriente elctrica es de un amperio.

Hay una relacion entre Faradios y Coulombios, pero no se puede convertir Faraday a Coulomb porque miden magnitudes diferentes.Capacidad (Faraday) = Q ( carga elctrica en Culombios) / V (diferencia de potencial o tensin en Volt)