ELECTROMAGNETISMO

El electromagnetismo estudia los fenómenos eléctricos y magnéticos que se unen en una sola teoría aportada por Faraday, que se resumen en cuatro ecuaciones vectoriales que relacionan campos eléctricos y magnéticos conocidas como las ecuaciones de Maxwell . Gracias a la invención de la pila de limón, se pudieron efectuar los estudios de los efectos magnéticos que se originan por el paso de corriente eléctrica a través de un conductor .
El Electromagnetismo, de esta manera es la parte de la Física que estudia los campos electromagnéticos y los campos eléctricos , sus interacciones con la materia y, en general, la electricidad y el magnetismoy las partículas subatómicas que generan flujo de carga eléctrica.
El electromagnetismo, por ende se comprende que estudia conjuntamente los fenómenos físicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, así como los relativos a los campos magnéticosy a sus efectos sobre diversas sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.
Desarrollo histórico de la teoría electromagnética
Históricamente, el magnetismo y la electricidad habían sido tratados como fenómenos distintos y eran estudiados por ciencias diferentes.
Sin embargo, los descubrimientos de Oersted y luego de Ampère , al observar que la aguja de una brújula tomaba una posición perpendicular al pasar corriente a través de un conductor próximo a ella. Así mismo los estudios de Faraday en el mismo campo, sugerían que la electricidad y el magnetismo eran manifestaciones de un mismo fenómeno.
La idea anterior fue propuesta y materializada por el físico escocés James Clerk Maxwell ( 1831 - 1879 ), quien luego de estudiar los fenómenos eléctricos y magnéticos concluyó que son producto de una misma interacción, denominada interacción electromagnética, lo que le llevó a formular, alrededor del año 1850 , las ecuaciones antes citadas, que llevan su nombre, en las que se describe el comportamiento del campo electromagnético. Estas ecuaciones dicen esencialmente que:
•  Existen portadores de cargas eléctricas, y las líneas del campo eléctrico parten desde las cargas positivas y terminan en las cargas negativas.
•  No existen portadores de carga magnética; por lo tanto, el número de líneas del campo magnético que salen desde un volumen dado, debe ser igual al número de líneas que entran a dicho volumen.
•  Un imán en movimiento, o, dicho de otra forma, un campo magnético variable, genera una corriente eléctrica llamada corriente inducida.
•  Cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos.
   FORMULARIOS.

FÓRMULA MAGNITUD UNIDAD  

F = B * S * cos a
Flujo magnético F Flujo ( Weber)
B Inducción ( Tesla)
S Superficie ( m2)
a Angulo que forma el vector inducción con la normal a la superficie S.  

F = N * I
Fuerza magnetomotriz F Fuerza ( Amperio-vuelta)
N Espiras ( nº de espiras)
I Intensidad ( Amperios)  

H = F / L
Excitación magnética H Excitación (amperio- vuelta/m)
F Fuerza magnetomotriz
L Longitud (metros)  

Bo = m o * H
Inducción en el vacío Bo Inducción en el vacío (Tesla)
mo Permeabilidad ( 4 * p * 10-7 )
H Excitación (amperio- vuelta/m)  

B = m * Bo
Inducción
B Inducción (Tesla)
m  Permeabilidad relativa del material
Bo Inducción en el vacío  

W = F * I
Trabajo de las fuerzas electromagnéticas W Trabajo (julios)
F Flujo (weber)
I Intensidad (Amperios)  

E = B * L * v
Fuerza electromotriz inducida E f. e. m. (Voltios)
B Inducción (Tesla)
L Longitud (m)
v Velocidad (m/s)  

E = - N*DF/Dt
Fuerza electromotriz inducida E f. e. m. (Voltios)
N Número de espiras
DF Variacioón de flujo ( weber)
Dt Tiempo (Seg.)  

E = - L*DI/Dt
Fuerza electromotriz autoinducida E f. e. m. (Voltios)
L Coeficiente de autoinducción (Henrios)
DF Variacioón de Intensidad ( amperios)
Dt Tiempo (Seg.)
Características del Magnetismo:
Aunque hay una estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo, ambas fuerzas son totalmente diferentes. Para que interactúen debe de haber un movimiento en alguna de ellas. Se sabe que el elctrón tiene una carga electrostática que aplica una fuerza hacia el centro del elctrón, y también se sabe que los electrones tienen un campo magnético a su alrededor debido a su rotación orbital. En el momento en que se encuentren van a formar un campo electromagnético por ser perpendiculares entre sí.
Los únicos materiales magnéticos naturalmente son el Hierro, Níquel y Cobalto. Si los responsables del magnetismo son los electrones entonces nos preguntamos por qué no son todas las sustancias Magneticas entonces. Esto se debe a que en los átomos con electrones de spin opuesto tienden a formar parejas que anulan mutuamente su magnetismo.
Los materiales naturalmnte magneticos reciben el nombre de “ferromagnéticos” pues se comportan como el Hierro, en lo que se refiere al magnetismo. Estos materiales no siempre se comportan como imanes, esto se debe a que las moléculas están dispersas y sin alinear, por lo que cada una sigue una dirección al azar; cuando estas moléculas están alineadas las fuerzas magnéticas se suman, en este momento decimos que un material está “magnetizado”.
Todos los imanes tienen una polaridad en sus extremos, que reciben el nomre de “Norte” y “Sur”(N y S, respectivamente). El extremo Norte de un imán se determina suspendiendo un imán en un cordel para que apunte al Norte magnético. Esto se debe a que la tierra tiene un campo magnético pues tiene una rotación del mismo modo que los electrones.
Los imanes presentan atracción y repulsión del mismo modo que las cargas, donde polos opuestos se atraen y polos semejantes se repelen.
POR EJEMPLO
en la fabricación de altavoces para equipos de audio, dinamos para el alumbrado en las bicicletas, pequeños motores para uso en juguetes o en equipos electrónicos, en la junta hermética de la puerta de los frigoríficos y, por supuesto, en la fabricación de brújulas.