Aurora boreal y su relacion con el campo magnetico

Aurora boreal 

La aurora boreal es un fenómeno natural que provoca una luminosidad maravillosa, llenando el cielo de colores perfectas y una belleza indescriptible. Que sucede cuando los vientos solares afectan al campo magnético de la Tierra.




Relacion con los campos magneticos 

 El sol expulsa un número incalculable de partículas con carga por segundo, una parte de estas partículas evidentemente se dirige hacia la tierra y caería hasta nosotros si no fuera por el campo magnético. 
El campo magnético se encarga de protegernos de estas partículas, y en la forma de este campo magnético se encuentra la razón por la cual las auroras boreales se ven en los polos. 
Como te podras son una especie de "lazos" que van desde un polo a otro, la razón de que del lado del sol este mas "chato" es que las partículas con carga que chocan con el campo magnético lo van deformando. Estas partículas son guiadas por el campo al igual que lo es el agua de un río que pasa por el lado de una roca, e irremediablemente un número de partículas cae hacía los polos guiados por el campo magnético... Es como una especie de embudo al cual se le hecha agua de costado a gran velocidad, solo una pequeña parte del agua que se le hecha cae por el embudo. 
uando estas partículas llegan a ionosfera, se encuentran con miles de átomos de oxígeno y nitrógeno (entre otros) en estado fundamental (con bajo nivel de energía). Estas partículas eléctricas chocan con los átomos de la ionosfera llenándolos de energía de manera tal que luego devuelven ésta en manera de luz.

Fisica aplicacion cientifica

Aplicación cientifica

El magnetismo es un fenómeno físico por el que losmateriales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el niquel,hieroo y cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnetico.También el magnetismo tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los dos componentes de la onda electromagneticaa, como, por ejemplo, la luz.

Los imanes puedes ser:
Naturales.Son algunos minerales de hierro ,como por ejemplo la magnetita,que se encuentran en la naturaleza y que poseen propiedades magnéticas.
Artificiales.Son materiales que adquieren propiedades magnéticas por distintos procedimientos, por ejemplo, al ser frotados con otro imán.






Aplicacion industrial del magnetismo 

Los campos magnéticos son producidos por cualquier carga eléctrica en movimiento y el momento magnético intrínseco de las partículas elementalesasociadas con una propiedad cuántica fundamental, su espín. En la relatividad especial, campos eléctricos y magnéticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto, llamado el tensor electromagnético. Las fuerzas magnéticas dan información sobre la carga que lleva un material a través del efecto Hall. La interacción de los campos magnéticos en dispositivos eléctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina de circuitos magnéticos.


Aplicacion domestica del magnetismo

El calor que despide el núcleo del planeta es una energía renovable más, carente de impacto sobre el clima y respetuosa con nuestro entorno; permite cubrir el 75% del consumo energético.

La energía geotérmica de alta entalpía o gran profundidad se utiliza para generar electricidad.
El calor geotérmico de baja entalpía (poca profundidad) se utiliza para aplicaciones domésticas y en el sector terciario. Las bombas de calor de nueva generación utilizan intercambiadores de calor instalados a unos 100 metros bajo tierra y de esta manera se aprovecha la energía solar almacenada naturalmente en la corteza terrestre. Suecia, Alemania, Suiza, Austria y Francia han desarrollado planes nacionales para potenciar esta aplicación.

La eficiencia del sistema representa en el proceso un ahorro de más del 75% de los KW consumidos a los KW aportados. Esta eficiencia es un 50% más grande que los sistemas tradicionales de refrigeración con bombas de calor.

GNÉTICO. 

Aplicaciones Industriales Del Campo Magnético.Edgar Ledezma Zavala. A00811157Instituto Tecnológico Y De Estudios Superiores De MonterreyCampus MonterreyDr. Oscar Arturo Garza Castañón.PV1015.5 Electricidad Y Magnetismo.

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Fisica magnetismo

 Magnetismo en la biología

Bioelectromagnetismo 

Es una rama de las ciencias biológicas que estudia el fenómeno consistente en la producción de campos magnéticos o eléctricos producidos por seres vivos; estos dos conceptos van fuertemente unidos, ya que toda corriente eléctrica produce un campo magnético. (a veces es denominado parcialmente como bioelectricidad o biomagnetismo).

El Bioelectromagnetismo (BEM) es la ciencia emergente que estudia la forma en que los organismos vivos interactúan con los campos electromagnéticos (EM). Los fenómenos eléctricos se hallan en todos los organismos vivientes. Más aún, existen corrientes eléctricas en el cuerpo que producen campos magnéticos que se extienden fuera del cuerpo. En consecuencia, los organismos pueden verse influidos también por campos magnéticos y electromagnéticos externos. Cambios en los campos naturales del cuerpo pueden producir cambios físicos y de conducta.

El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, la formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell.

Efecto hall

El efecto Hall se produce cuando se ejerce un campo magnético transversal sobre un cable por el que circulan cargas. Como la fuerza magnética ejercida sobre ellas es perpendicular al campo magnético y a su velocidad (ley de la fuerza de Lorentz), las cargas son impulsadas hacia un lado del conductor y se genera en él un voltaje transversal o voltaje Hall (VH).  Edwin Hall (1835 - 1938) descubrió en 1879 el efecto, que, entre otras muchas aplicaciones, contribuyó a establecer, diez años antes del descubrimiento del electrón, el hecho de que las partículas circulan por un conductor metálico tienen carga negativa.

La obtención experimental del voltaje Hall, permite deducir la velocidad de los portadores de carga y su concentración, puesto que, desde que se alcanza la situación estacionaria, la fuerza eléctrica ejercida sobre cada carga (F_e = q·E) se equilibra con la fuerza magnética  [F_m = q·(v x B)]. De ello se deduce  (consultar documento vinculado) que el voltaje Hall es directamente proporcional a la corriente eléctrica y al campo magnético y es inversamente proporcional al número de portadores por unidad de volumen. Por lo tanto, con un sensor de efecto Hall, se puede determinar la fuerza que ejerce un campo magnético si se conoce la corriente a la que se aplica dicho campo, y viceversa.

Si ambos (la fuerza del campo magnético y la corriente) son conocidos, entonces el sensor Hall se puede usar como detector de metales o, más en general, como detector de componentes magnéticos diversos. Así se encuentra este tipo de sensores en circuitos integrados, en impresoras láser, en disqueteras de ordenador, en motores de corriente continua, etc.  La imagen animada adjunta (fuente: Wikipedia) representa un tacómetro formado por un sensor de efecto Hall al que activan dos imanes (cuando cualquiera de ellos se enfrenta al sensor Hall, produce en él un impulso eléctrico). Otra aplicación interesante del efecto Hall es la posibilidad de determinar la velocidad de circulación del flujo sanguíneo, así como la concentración de iones en la sangre. Al aplicar a la corriente sanguínea que fluye por una arteria un campo magnético transversal, el voltaje Hall producido depende de dicha velocidad. Conocida ésta, también se puede calcular la concentración de los iones (desarrollo en este documento). Ley de faraday  La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde: donde: ${\displaystyle {\vec {E}}}$ es el campo eléctrico, ${\displaystyle d{\vec {l}}}$ es el elemento infinitesimal del contorno C, ${\displaystyle {\vec {B}}}$ es la densidad de campo magnético y ${\displaystyle S}$ es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de ${\displaystyle {\vec {dA}}}$ están dadas por la regla de la mano derecha. Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faradayrealizó en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad.   Ley de lenz  Ley: “El sentido de la corriente inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que la produce”. La Ley de Lenz plantea que los voltajes inducidos serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía. La polaridad de un voltaje inducido es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original. El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por: Donde: Φ = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb). B = Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T). S = Superficie del conductor. α = Ángulo que forman el conductor y la dirección del campo. Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será: En este caso la Ley de Faraday afirma que el Vε inducido en cada instante tiene por valor: Vε= El valor negativo de la expresión anterior indica que el Vε se opone a la variación del flujo que la produce. Este signo corresponde a la ley de Lenz. Esta ley se llama así en honor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. · REGLA DE FLEMING Si el pulgar, el dedo índice y el dedo medio de la mano derecha se coloca en el ángulo recto entre sí, apuntando con el pulgar en la dirección que se mueve el conductor y apuntándose con el índice en la dirección del campo (NaS), el dedo medio apuntara en la dirección convencional de la corriente inducida. Transformadores y su relación con el magnetismo El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de la acción de un campo magnético. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario. Relacion de Transformacion La relación de transformación nos indica el aumento ó decremento que sufre el valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere decir, por cada volt de entrada cuántos volts hay en la salida del transformador. La relación entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), la aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns) . La razón de la transformación (m) de la tensión entre el bobinado primario y el bobinado secundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de tensión. Donde: (Vp) es la tensión en el devanado primario ó tensión de entrada, (Vs) es la tensión en el devanado secundario ó tensión de salida, (Ip) es la corriente en el devanado primario ó corriente de entrada, e (Is) es la corriente en el devanado secundario ó corriente de salida. Esta particularidad se utiliza en la red de transporte de energía eléctrica: al poder efectuar el transporte a altas tensiones y pequeñas intensidades, se disminuyen las pérdidas por el efecto Joule y se minimiza el costo de los conductores. Así, si el número de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que el del primario, al aplicar una tensión alterna de 230 voltios en el primario, se obtienen 23.000 voltios en el secundario (una relación 100 veces superior, como lo es la relación de espiras). A la relación entre el número de vueltas o espiras del primario y las del secundario se le llama relación de vueltas del transformador o relación de transformación. Ahora bien, como la potencia eléctrica aplicada en el primario, en caso de un transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario, el producto de la fuerza electromotriz por la intensidad (potencia) debe ser constante, con lo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por el primario es de 10 amperios, la del secundario será de solo 0,1 amperios (una centésima parte).

Campo magnético de una bobina 
         
Cuando varias espiras se arrollan para formar una bobina, y la corriente pasa a través del conductor, el campo magnético de cada espira enlaza con el de la siguiente, tal como se muestra en la ilustración.

El campo magnético producido entre dos espiras es similar al producido entre dos conductores paralelos cuyas corrientes fluyen en la misma dirección. La influencia combinada de todas las vueltas produce dos campos paralelos de dos polos, semejantes al de un imán permanente en forma de barra. Tendrá todas las propiedades de un imán permanente en tanto la corriente esté fluyendo.

La líneas de fuerza combinadas a lo largo de todas las espiras, producen dos campos paralelos con dos polos, cuya disposición es similar a la de un imán permanente en barra.




Una inversión en la corriente en el conductor provoca la inversión de la dirección del campo magnético que ella produce. Por lo tanto, la inversión de la corriente produce la inversión de los polos del campo.
Como se ha dicho, aumentando el número de espiras arrolladas (vueltas del conductor), se aumenta el número de líneas de fuerza, y por tanto actúa como un imán más fuerte. Igualmente, el aumento de la corriente que circula por el cable de la bobina, así como la ductilidad del núcleo, también incrementan la fuerza del campo magnético. Por ello, los potentes electroimanes utilizan bobinas de muchas vueltas con núcleos de hierro para aumentar la densidad del flujo, además de soportar toda la corriente que permita el calibre del hilo conductor.
La construcción y disposición física de los componentes del electroimán también son importantes para mejorar el rendimiento. Así, si se dispone el núcleo en forma de herradura, y se utilizan dos bobinas en cada extremo con el cable de ambas arrollado en la misma dirección, los polos magnéticos resultantes serán de distinto signo, y por tanto se atraerán, consiguiéndose una mayor concentración de las líneas de fuerza, que se moverán entre el espacio vacío de ambos polos y por el interior del núcleo. Cuanto más pequeño sea el espacio de aire que hay entre los polos mayor será la densidad de flujo entre ellos.






La disposición en forma de herradura y el arrollado del cable en la dirección correcta, permite una mayor concentración de las líneas de fuerza








Si el arrollado del cable en ambos extremos del núcleo no se realizara en la dirección correcta (con las vueltas siempre en la misma dirección), los polos de los campos magnéticos serían del mismo signo, produciendo repulsión entre ellos. En esta situación el campo magnético entre polos quedaría anulado, y por tanto el electroimán no tendría flujo de líneas de fuerza en el espacio vacío.
La unidad de medida para comparación entre bobinas con núcleos similares es el amperio-vuelta. Es una unidad producto de multiplicar la intensidad de corriente en amperios por el número de vueltas de la bobina.
La fuerza o intensidad del campo de una bobina depende del número de factores. Los principales son:

1. El número de vueltas del conductor
2. El tipo de material del núcleo
3. La relación entre la longitud de la bobina y su anchura
4. La cantidad de corriente que circula por la bobina

El primero de los tres factores es invariable, pues viene fijado en la fabricación de la bobina. El último factor es el que se aplica a los aparatos de medida. La cantidad de corriente que fluye por la bobina es medida por la fuerza del campo magnético producido.

Determinar experimentalmente el campo magnético dentrode una bobina

FISICA

Magnetostática

La magnetostática es el estudio de todos los fenómenos físicos en los que intervienen campos magnéticos constantes en el tiempo. La magnetostática abarca desde la atracción que ejercen los imanes y los electroimanes sobre los metales ferromagnéticos, como el hierro, hasta los campos magnéticos creados por corrientes eléctricas estacionarias. De hecho ambos fenómenos están estrechamente relacionados, ya que las corrientes eléctricas crean un campo magnético proporcional a la intesidad de corriente y que disminuye con la distancia. Además todo cuerpo que entra en un campo magnético toma una imantación que depende de su naturaleza, y que generalmente pierde al retirarse de ese campo; algunos aceros conservan parte del magnetismo inducido o magnetismo remanente. Hay cuerpos paramagnéticos que son atraídos por los imanes, y cuerpos diamagnéticos, que son repelidos por ellos.

El magnetismo es la propiedad que tienen determinadas sustancias de atraer especialmente algunos minerales como el hierro, cobalto y níquel.

Magnetismo, uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. El marco que aúna ambas fuerzas se denomina teoría electromagnética. La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro. Sin embargo, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo. Recientemente, estos efectos
han proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica de la materia.

Dibujo de magnetostatica

Imanes 

Un iman es un objeto que atrae otros objetos fabricados con hierro u otros metales.A la propiedad que tienen los imanes de atraer objetos se le llama magnetismo.
Pero no solo los imanes atraen objetos,sino que algunos minerales como la magnetita, también atraen algunos objetos metálicos.Con estos minerales se pueden construir imanes naturales, pero la mayoría de imanes que usamos son artificiales.
A los objetos que se quedan pegados a los imanes se les llaman imanes temporales,y se atraen unos a otros objetos.

Las fuerzas entre imanes:Los imanes tienen dos caras que llamamos polo norte magnético y polo sur magnético, y cada cara se marca con un color diferente para diferenciarlas, y depende de que zonas juntemos,se repelen o se atraen.
Por ejemplo:
Si intentamos juntar dos caras del mismo polo, se repelen,Pero si juntamos el polo norte magnético con el polo sur magnético, se atraen.

El magnetismo de los imanes se explica debido a las pequeñas corrientes eléctricas que se encuentran al interior de la materia. Estas corrientes se producen debido al movimiento de los electrones en los átomos, y cada una de ellas da origen a un imán microscópico. Si todos estos imanes se orientan en forma desordenada, entonces el efecto magnético se anula y el material no contará con esta propiedad. Por el contrario, si todos estos pequeños imanes se alinean, entonces actúan como un solo gran imán, entonces la materia resulta ser magnética.

Dibujo de imán 

Polos                                                                 

Se conoce como polo magnético al conjunto de puntos del globo terráqueo que se halla ubicado en las zonas polares y que, debido al campo magnético de la Tierra, ejerce atracción sobre los elementos imantados. Las brújulas, por ejemplo, cuentan con agujas que, por la imantación, siempre señalan al polo sur magnético.

Los polos magnéticos no coinciden con los polos geográficos: la ubicación de cada polo magnético, de hecho, evidencia un desplazamiento frente al eje geográfico del planeta. El ángulo que se crea entre dicho eje y el eje magnético es representado por la letra delta (del alfabeto griego) y se conoce como declinación.

Si dos polos magnéticos iguales son colocados unos cerca del otro, ambos se repelan, si dos polos magnéticos diferentes son colocados uno cerca del otro, ambos son atraídos.

Propiedades magnéticas de la materia                                                                   

 Las propiedades magnéticas de la materia proceden de dos fuentes. Una pequeña circulación actual que produce el campo magnético proceden de los electrones en el movimiento orbital sobre el núcleo. El spin intrínseco de los electrones es el resultado del momento angular sobre el núcleo y que el magnetismo agrega el momento magnético intrínseco y momento angular intrínseco.

Donde no existe campo magnético o un campo magnético aplicado los momentos magnéticos orbitales e intrínsecos de varios electrones son aleatorios dentro de la materia. El campo magnético en esta etapa se promedió en cero como es ampliamente suficiente para ser percibido o examinada por el ojo desnudo que no hay ninguna indicación de magnetismo. El momento magnético se define como la medida estándar de comparación del magnetismo de una partícula. Todos los micro componentes estructurales de un asunto, es de electrones, protones y neutrones son los portadores fundamentales de momento magnético y la mezcla de estos sería las fuentes básicas de magnetismo. Por lo tanto propiedades magnéticas son inherentes a todas las cuestiones. es decir, todos los asuntos son imanes.Mayoría de los asuntos es sólo muy ligeramente magnética en medio de un campo magnético. El campo magnético externo influye en el movimiento orbital y se observan corrientes spin dejando dos efectos básicos del campo• Paramagnético momento es creada por el campo externo si hay momento magnético de cero en el átomo que es un momento positivo paralelo al campo (hay un orbital magnético momento y giro momento magnético).

• Diamagnética momento se crea debido al efecto diamagnético. Con respecto a Lenz Law, una corriente inducida que se configura por el campo magnético con la dirección del campo magnético frente al campo inicial.

La particularidad del efecto diamagnético en casi todos los materiales, por lo tanto todo lo exhibe diamagnetismo. Los diferentes tipos de propiedades magnéticas expuestos en varios materiales individuales dieron la forma de clasificación de las sustancias según sus reacciones en campos magnéticos aplicados y el nivel de susceptibilidad magnética de estas sustancias.              

Temperatura de curie                                             

En un material ferromagnético dado, el orden de largo alcance desaparece abruptamente a una cierta temperatura, que se llama temperatura de Curie del material. La temperatura de Curie del hierro es de unos 1043ºK. La temperatura de Curie da una idea de la cantidad de energía que se necesita para romper la ordenación de largo alcance en el material. A 1043ºK, la energía térmica es aproximadamente 0,135 eV en comparación con alrededor de 0,04 eV a temperatura ambiente.

Se denomina temperatura de Curie (en ocasiones punto de Curie) a la temperatura por encima de la cual un cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo, comportándose como un material puramente paramagnético. Esta temperatura característica lleva el nombre del físico francés Pierre Curie, que la descubrió en 1895.                        

Inducción magnética

La inducción magnética es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan campos eléctricos. Al generarse un campo eléctrico en un material conductor, los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza y se inducirá una corriente eléctrica en el conductor.Cualquier dispositivo (batería, pila…) que mantiene la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito se llama fuente de alimentación.La fuerza electromotriz ε (fem) de una fuente se define como el trabajo realizado por el dispositivo por unidad de carga, por lo que las unidades de fuerza electromotriz son los voltios. Cuando decimos que un campo magnético genera una corriente eléctrica en un conductor, nos referimos a que aparece una fem (llamada fem inducida) de modo que las cargas del conductor se mueven generando una corriente (corriente inducida).Este hecho se observa fácilmente en el siguiente experimento: si acercamos o alejamos un imán a un conductor que no está conectado a ninguna fuente de fuerza electromotriz, se detecta con un amperímetro que aparece una corriente eléctrica en el conductor. La corriente desaparece si el imán se mantiene en la misma posición, por lo que se llega a la conclusión de que sólo una variación del flujo del campo magnético con respecto al tiempo genera corriente eléctrica.
La ley que explica esta interacción entre la fuerza electromotriz inducida y el campo magnético es la Ley de Faraday:

En donde Φ_m es el flujo del campo magnético. Por tanto, para que aparezca una fuerza electromotriz (fem) inducida debe variar el flujo del campo magnético a través de la superficie delimitada por el conductor. De la definición de flujo:

se deduce que hay tres formas de variar el flujo del campo magnético: variar el módulo del campo, la superficie que lo atraviesa o el ángulo que forman ambos.

Campo magnético

 

Los campos magnéticos son producidos por corrientes eléctricas, las cuales pueden ser corrientes macroscópicas en cables, o corrientes microscópicas asociadas con los electrones en órbitas atómicas. El campo magnético B se define en función de la fuerza ejercida sobre las cargas móviles en la ley de la fuerza de Lorentz. La interacción del campo magnético con las cargas, nos conduce a numerosas aplicaciones prácticas. Las fuentes de campos magnéticos son esencialmente de naturaleza dipolar, teniendo un polo norte y un polo sur magnéticos. La unidad SI para el campo magnético es el Tesla, que se puede ver desde la parte magnética de la ley de fuerza de Lorentz, F_magnética = qvB, que está compuesta de (Newton x segundo)/(Culombio x metro). El Gauss (1 Tesla = 10.000 Gauss) es una unidad de campo magnético mas pequeña.

Campo magnético creado por una carga puntual

Cuando una carga q se mueve con una cierta velocidad, como se muestra en la siguiente figura, crea un campo magnético en todo el espacio.

Dicho campo viene dado por la expresión:

Donde,

• q es la carga creadora del campo

• v es la velocidad de dicha carga

• r es la distancia desde el punto donde se encuentra la carga hasta el punto Pdonde se está calculando el campo

• u_r es un vector unitario que va desde el punto donde se encuentra la carga hacia el punto donde se calcula el campo

• μ₀ es una constante denominada permeabilidad del espacio libre. Su valor en el Sistema Internacional es μ₀ = 4π 10^-7 T m/A

La dirección y el sentido del campo B vienen dados por la regla de la mano derecha, y su módulo es el módulo del producto vectorial.

                    

Campo magnético terrestre

El campo magnético de la Tierra es similar al de un imán de barra inclinado 11 grados respecto al eje de rotación de la Tierra. El problema con esa semejanza es que la temperatura Curie del hierro es de 700 grados aproximadamente. El núcleo de la Tierra está mas caliente que esa temperatura y por tanto no es magnético.

    Los campos magnéticos rodean a las corrientes eléctricas, de modo que se supone que esas corrientes eléctricas circulantes, en el núcleo fundido de la Tierra, son el origen del campo magnético. Un bucle de corrientegenera un campo similar al de la Tierra. La magnitud del campo magnético medido en la superficie de la Tierra es alrededor de medio Gauss. Las líneas de fuerza entran en la Tierra por el hemisferio norte. La magnitud sobre la superficie de la Tierra varía en el rango de 0,3 a 0,6 Gauss.

  El campo magnético de la Tierra se atribuye a un efecto dinamo de circulación de corriente eléctrica, pero su dirección no es constante. Muestras de rocas de diferentes edades en lugares similares tienen diferentes direcciones de magnetización permanente. Se han informado de evidencias de 171 reversiones del campo magnético, durante los últimos 71 millones años.

Aunque los detalles del efecto dinamo no se conocen, la rotación de la Tierra desempeña un papel en la generación de las corrientes que se suponen que son la fuente del campo magnético. La nave espacial Mariner 2 descubrió que Venus no tiene un campo magnético, aunque su contenido de un núcleo de hierro debe ser similar al de la Tierra. El período de rotación de Venus de 243 días de la Tierra, es demasiado lento para producir el efecto dinamo.La interacción del campo magnético terrestre con las partículas del viento solar crea las condiciones para los fenómenos de auroras cerca de los polos.

 El polo norte de la aguja de una brújula es un polo norte magnético. Es atraído por el polo norte geográfico que es un polo sur magnético (polos opuestos se atraen). 

  

El Efecto Dinamo

La simple pregunta "¿como obtiene la Tierra su campo magnético?" notiene una respuesta simple. Parece claro que la generación del campo magnético está relacionada con la rotación de la Tierra, ya que Venus con una similar composición de núcleo de hierro, pero con un período de rotación de 243 días terrestres, no tiene un campo magnético que pueda medirse. Ciertamente, parece plausible que depende de la rotación del hierro metálico líquido que compone una gran parte del interior de ambos planetas. El modelo del conductor giratorio nos lleva al "efecto dinamo" o "geodinamo", evocando la imagen de un generador eléctrico.