Campo magnético

Cuando se detectan fuerzas magnéticas, la causa es el llamado campo magnético. Como es invisible para los humanos, un campo magnético es modelado o descrito por líneas de campo. Como un lenguaje, las líneas de campo dicen algo sobre el campo magnético: por ejemplo, si las líneas están más juntas, el campo magnético es particularmente fuerte. Además, las líneas de campo tienen una dirección simbolizada por flechas. Así que ya sabes dónde están el Polo Norte y el Polo Sur: las líneas de campo siempre salen del imán desde el polo sur hasta el polo norte y siempre están perpendiculares al material.

Las fuerzas de un imán se transmiten a través del campo magnético. Si rocía polvo de hierro en un papel alrededor de un imán, se colocan a lo largo del campo magnético; se forman estructuras que son directamente comparables con las líneas de campo. Además del lenguaje de modelado de las líneas de campo, hay varias cantidades físicas que describen las propiedades de los imanes. Una es la energía electromagnética. La intensidad del campo se describe mediante la intensidad del campo magnético, análoga a la intensidad del campo eléctrico. La energía magnética a su vez puede ser descrita por el producto energético. En la fórmula de este producto energético, la intensidad del campo magnético fluye en forma cuadrada. Como resultado, un imán con el doble de la intensidad de campo ejerce cuatro veces más fuerza.

Los campos magnéticos son un tema particularmente importante en la ingeniería eléctrica, ya que son básicamente causados ​​por cargas en movimiento. Un cable simple, a través del cual fluye una corriente, por lo tanto ya está rodeado por un campo magnético. Como un campo dipolo puro no hay polos únicos en los campos magnéticos. Esto ya queda claro por el hecho de que las líneas de campo siempre tienen una dirección: a partir de un imán, se ejecutan en un camino determinado y luego regresan al imán. Sin embargo, usted no se detendrá allí. Las líneas de campo continúan en el imán. Fuera del imán, las líneas de campo siempre se muestran desde el polo sur al polo norte, pero dentro del polo norte al polo sur. En electrodinámica, las llamadas ecuaciones de Maxwell se utilizan para la descripción matemática del campo magnético. Las ecuaciones de Maxwell indican la dirección de las líneas del campo magnético y dicen algo acerca de la densidad de las líneas del campo. Las ecuaciones de Maxwell se utilizan para calcular qué dirección tiene una fuerza magnética y qué tan fuerte es. Los campos magnéticos no tienen fuentes ni sumideros; por el contrario, las cargas eléctricas tienen fuentes, por ejemplo. Esta descripción es básicamente otra descripción para un campo dipolo. Un campo magnético sigue siendo un campo de vórtice porque ciertos materiales, campos eléctricos y corrientes eléctricas generan material magnético.

Fiel al principio de superposición, la superposición de muchos imanes pequeños se suma a las respectivas intensidades de campo. De ello se deduce que una cierta orientación de los muchos imanes elementales provoca una magnetización medible. Una disposición arbitraria de los imanes elementales, por otro lado, da como resultado un campo magnético que no puede medirse externamente.

En física, el campo magnético se da en unidades de amperios por metro y se indica mediante la letra H, no la letra B, que a su vez describe la densidad del flujo magnético y se mide en unidades de Gauss o Tesla. La siguiente relación se aplica al campo magnético:

campo magnético

μ denota la permeabilidad magnética de un material que es llenado por el campo magnético. Por ejemplo, si una bobina portadora de corriente tiene un cierto campo magnético, esto se amplifica insertando un determinado material con la permeabilidad magnética μ por este factor. Para el aire, μ es aproximadamente uno, para el hierro el valor puede llegar a los miles. mientras que la permeabilidad magnética del vacío se llama.

La mejora de un campo magnético por un material ferromagnético puede explicarse por el hecho de que los imanes elementales individuales se alinean con el campo magnético y también producen un campo magnético rectificado después de la alineación. La dependencia cuadrática explicada anteriormente entre la intensidad del campo magnético y la fuerza magnética se produce a través de la magnetización y la atracción a las condiciones. Por ejemplo, si un trozo de hierro ha sido magnetizado por un imán que es dos veces más fuerte que otro imán, el hierro será magnetizado por un lado el doble, pero por otro lado será atraído por el imán el doble. Como resultado, la energía magnética en su conjunto es cuatro veces mayor con el imán el doble de fuerte.