Lección 3ª El campo magnético De la piedra imán a los lectores magnéticos Imanes naturales. La tierra como imán. Encontramos el norte: La brújula, nos orientamos. Algunas propiedades del campo magnético. Materiales magnéticos: Almacenamiento de información y su lectura 1 2 Imanes naturales Desde varios años antes de Cristo (Thales de Mileto VI a de C.) se conoce la propiedad de ciertos materiales de atraer a otros El material en el que se observó esta propiedad por primera vez se llama magnetita pues se encontró por primera vez en Magnesia (Asía Menor) 3 Imanes naturales Sabemos que dos imanes se atraen o repelen con fuerza según su posición relativa Sólo interaccionan con cierta parte de su geometría que llamamos POLOS del IMÁN 4 1
La teoría magnética Los primeros intentos de explicar el comportamiento de los imanes, como efluvios y emanaciones del hierro se encuentran el De rerum natura de Lucrecio (siglo I) La capacidad de los imanes de repelerse al enfrentarse dos polos del mismo nombre, hizo que el magnetismo se uniera a la brujería y a las ferias durante mucho tiempo La teoría magnética Un primer estudio de las propiedades de la magnetita se realiza en el siglo XIII por Pierre Pelerin. Hasta el siglo XVII no se realiza una descripción científica de las propiedades de los imanes. La realiza William Gilbert en su obra De magnete Explicando el funcionamiento de la brújula. 5 6 Propiedades magnéticas La propiedad de atraer a otros materiales o ser atraídos por los imanes no es una propiedad general de la materia Por eso hablamos de materiales ferromagnéticos (muchas veces sólo materiales magnéticos) y materiales no ferromagnéticos 7 La tierra La primera utilidad de los imanes fue el comercio con la invención de la brújula el primer secreto industrial?. Se comprobó que la tierra se comporta como un imán. El polo norte de la tierra está colocado muy cerca del polo sur magnético terrestre Se ha comprobado que la localización de los polos magnéticos ha variado en el tiempo. 8 2
La teoría electromagnética En 1802 Hans Christian Oersted observa que una brújula es desviada por el paso de corriente en un hilo cercano a ella. Lo que supone la equivalencia entre imanes y corrientes 9 La teoría electromagnética Hacia 1890 Lorentz descubre la fuerza que aparece sobre una partícula cargada que se mueve en el seno de un campo magnético. Esa fuerza resulta ser perpendicular a la velocidad de la partícula y a la dirección del campo magnético. 10 La teoría electromagnética Materiales magnéticos La fuerza de Lorentz permite identificar partículas cargadas (espectrógrafo de masas), dirigir partículas cargadas sobre un punto determinado Explicar la existencia de fenómenos de inducción, sobre los que se asientan los generadores eléctricos 11 La materia es la fin y al cabo electrones (cargas negativas) que están girando alrededor de cargas positivas. En un campo magnético estas cargas se verán sujetas a fuerzas (tipo Lorentz) 12 3
Tipos de materiales Según su comportamiento los materiales se clasifican como: Diamagnéticos Paramagnéticos Ferromagnéticos: Ferromagnéticos Antiferromagnéticos Materiales Ferromagnéticos Se caracterizan por tener un comportamiento no lineal ante el campo magnético. Presentan fenómenos de histéresis Ferrimagnéticos 13 14 Aplicaciones Partes de un lector magnético Los materiales ferromagnéticos tiene gran número de aplicaciones, por ejemplo: Transformadores eléctricos Núcleos de generadores y motores eléctricos Sistemas de supensión magnética Baterías de inducción Soportes de información 15 16 4
Grabación de datos Lectura de datos El sentido del campo en cada región imanable hace que esta adquiera una imanación o la contraria 17 Según se orienten las zonas imanables originan o no un campo en sus alrededores que será interpretado como un 1 un como un 0 18 Representación de 1.011 19 5