4.1 Conceptos: Magnetismo, Campo Magnético y Flujo Magnético

Todos utilizamos fuerzas magnéticas. Están en el corazón de los motores eléctricos, cinescopios de televisión, hornos de microondas, altavoces (bocinas),
impresoras y unidades lectoras de discos.

Los aspectos más familiares del magnetismo son aquellos asociados con los imanes permanentes, que atraen objetos de fierro que no son magnéticos, y que atraen o repelen otros imanes. Ejemplo de esta interacción es la aguja de una brújula que se alinea con el magnetismo terrestre. No obstante, la naturaleza fundamental del magnetismo es la interacción de las cargas eléctricas en movimiento. A diferencia de las fuerzas eléctricas, que actúan sobre las cargas eléctricas estén en movimiento o no, las fuerzas magnéticas sólo actúan sobre cargas que se mueven.

 

MAGNETISMO: Los fenómenos magnéticos fueron observados por primera vez al menos hace 2500 años, en fragmentos de hierro magnetizado. 

Antes de que se entendiera la relación que había entre las interacciones magnéticas y las cargas en movimiento, las interacciones de los imanes permanentes y las agujas de las brújulas se describían en términos de polos magnéticos. Si un imán permanente en forma de barra, o imán de barra, tiene libertad para girar, uno de sus extremos señalará al norte. Este extremo se llama polo norte o polo N; el otro extremo es el polo sur o polo S.

Los polos opuestos se atraen y los polos iguales se rechazan.

CAMPO MAGNÉTICO:  

Interacciones magnéticas; 

1. Una carga o corriente móvil crea un campo magnético en el espacio circundante (además de su campo eléctrico). 
2. El campo magnético ejerce una fuerza sobre cualquier otra carga o corriente en movimiento presente en el campo.  

Dada la presencia de un campo magnético, ¿qué fuerza ejerce éste sobre una carga o una corriente en movimiento? 

Al igual que el campo eléctrico, el magnético es un campo vectorial —es decir, una cantidad vectorial asociada con cada punto del espacio. Usaremos el símbolo para representar el campo magnético. En cualquier posición, la dirección de  se define como aquella en la que tiende a apuntar el polo norte de la aguja de una brújula. Las flechas sugieren la dirección del campo magnético terrestre; para cualquier imán, apunta hacia fuera de su polo norte y hacia adentro de su polo sur. 



FLUJO MAGNÉTICO: Definimos flujo magnético a través de una superficie al igual que definimos el flujo eléctrico en relación con la ley de Gauss. Se puede dividir cualquier superficie en elementos de área dA y para cada elemento se
determina , la componente de normal a la superficie en la posición de ese elemento. 
En la ley de Gauss, el flujo eléctrico total a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga eléctrica total encerrada por la superficie. Por ejemplo, si la superficie cerrada contiene un dipolo eléctrico, el flujo eléctrico total es igual a cero porque la carga total es cero. Por analogía, si existiera algo como una sola carga magnética (monopolo magnético), el flujo magnético total a través de la superficie cerrada sería proporcional a la carga magnética total encerrada. Pero ya dijimos que nunca se ha observado un monopolo magnético, a pesar de la intensa búsqueda que se hace de él.
Se concluye lo siguiente:

El flujo magnético total a través de una superficie cerrada siempre sera igual a cero