ELECTRODINAMICA Y MAGNETISMO Estudiante: Guerra Paitan Edison Sebastian Asesora: Ing. Mirian Vilca Arana
Reseña Histórica de la Electrodinámica
? En 1831, luego de una larga serie de experimentos, Michael Faraday encontró una relación nueva entre efectos eléctricos y magnéticos. Se sabía que una corriente eléctrica (un campo eléctrico) crea efectos magnéticos. Faraday estaba convencido de la simetría en las leyes de la naturaleza, y de la observación de la inducción electrostática y la "inducción" de efectos magnéticos por corrientes eléctricas creía que un campo magnético debía crear efectos eléctricos. Sin embargo, la relación era más sutil: son las variaciones en el tiempo del campo magnético las que crean un campo eléctrico. 12/06/2016 Senati Chincha 2
Electrodinámica
Es el estudio de las relaciones entre los fenómenos eléctricos, magnéticos y mecánicos. Incluye el análisis de los campos magnéticos producidos por las corrientes, las fuerzas electromotrices inducidas por campos magnéticos variables, la fuerza sobre las corrientes en campos magnéticos. 12/06/2016 Senati Chincha 3
LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM). 12/06/2016 Senati Chincha 4
Tipos de Electrodinámica
Electrodinámica clásica:
La electrodinámica clásica se ocupa de los campos y las partículas cargadas en la forma original descrita sistemáticamente por James Clerk Maxwell . Según la electrodinámica clásica el electrón emitiría radiación y las orbitas colapsarían . 12/06/2016 Senati Chincha 5
Electrodinámica cuántica:(QDE) Esta teoría describe el campo electromagnético en términos de fotones intercambiados entre partículas cargadas , al estilo de la teoría cuántica de campos , además aplica los principios de la mecánica cuántica a los fenómenos eléctricos y 12/06/2016 magnéticos.
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Predicciones de la QED
? El campo electromagnético es interpretable en términos de partículas o cuantos de radiación denominados fotones.
? El factor giroscópico o "factor g" predicho por la teoría es algo más del doble del predicho por la teoría clásica, es decir, el cociente entre el momento magnético y el espín del electrón es algo más del doble del esperado sobre la base de la teoría clásica.
? Los átomos son estables porque representan estados estacionarios del sistema atómico formado por el núcleo atómico, los electrones y la radiación electromagnética. 12/06/2016 Senati Chincha 7
El Magnetismo
El magnetismo o energía magnética es un fenómeno natural por el cual los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético. 12/06/2016 Senati Chincha 8
Breve explicación del magnetismo
Cada electrón es, por su naturaleza, un pequeño imán . Ordinariamente, innumerables electrones de un material están orientados aleatoriamente en diferentes direcciones, pero en un imán casi todos los electrones tienden a orientarse en la misma dirección, creando una fuerza magnética grande o pequeña dependiendo del número de electrones que estén orientados. 12/06/2016 Senati Chincha 9
TIPOS DE MAGNETISMO 12/06/2016 DIAMAGNÉTISMO
Es una forma muy débil de magnetismo que es no permanente y persiste solo mientras se aplique un campo externo. Es inducido por un cambio en el movimiento orbital de los electrones debido a un campo magnético aplicado
El diamagnetismo produce una susceptibilidad magnética negativa muy débil, del orden de Xm = 10-6.
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PARAMAGNETISMO
En ausencia de un campo magnético externo, las orientaciones de esos momentos magnéticos son al azar, tal que una pieza del material no posee magnetización macroscópica neta. Esos dipolos atómicos son libres para rotar y resulta el paramagnetismo, cuando ellos se alinean en una dirección preferencial, por rotación cuando se le aplica un campo externo. 12/06/2016 Senati Chincha 11
FERROMAGNETISMO En ausencia de un campo externo y manifiestan magnetizaciones muy largas y permanentes. Estas son las características del ferromagnetismo y este es mostrado por algunos metales de transición Fe, Co y Ni y algunos elementos de tierras raras tales como el gadolinio (Gd). 12/06/2016 Senati Chincha 12
ANTIFERROMAGNETISMO
En presencia de un campo magnético, los dipolos magnéticos de los átomos de los materiales anti ferromagnéticos se alinean por si mismo en direcciones opuestas. 12/06/2016 Senati Chincha 13
EFECTO DE LA TEMPERATURA
A cualquier temperatura por encima de los 00K, la energía térmica hace que los dipolos magnéticos de un material ferromagnético se desvíen de su perfecto alineamiento paralelo. Finalmente, al aumentar la temperatura, se alcanza una temperatura a la cual el ferromagnetismo de los materiales ferromagnéticos desaparece completamente y el material se torna paramagnético. Esta temperatura es denominada temperatura de Curie. Si el material se enfría por debajo de la temperatura de Curie, los dominios ferromagnéticos se vuelven a formar y el material recupera su ferromagnetismo 12/06/2016 Senati Chincha 14
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