ELECTRODINAMICA Y
MAGNETISMO
Estudiante: Guerra Paitan Edison Sebastian
Asesora: Ing. Mirian Vilca Arana
Reseña Histórica de la
Electrodinámica
? En 1831, luego de una larga serie de experimentos, Michael
Faraday encontró una relación nueva entre efectos eléctricos y
magnéticos. Se sabía que una corriente eléctrica (un campo
eléctrico) crea efectos magnéticos. Faraday estaba convencido de
la simetría en las leyes de la naturaleza, y de la observación de la
inducción electrostática y la "inducción" de efectos magnéticos por
corrientes eléctricas creía que un campo magnético debía crear
efectos eléctricos. Sin embargo, la relación era más sutil: son las
variaciones en el tiempo del campo magnético las que crean un
campo eléctrico.
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Electrodinámica
Es el estudio de las relaciones entre los
fenómenos
eléctricos,
magnéticos
y
mecánicos. Incluye el análisis de los campos
magnéticos producidos por las corrientes,
las fuerzas electromotrices inducidas por
campos magnéticos variables, la fuerza
sobre las corrientes en campos magnéticos.
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LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Lo que conocemos como corriente
eléctrica no es otra cosa que la
circulación de cargas o electrones a
través de un circuito eléctrico cerrado,
que se mueven siempre del polo
negativo al polo positivo de la fuente de
suministro
de
fuerza
electromotriz
(FEM).
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Tipos de Electrodinámica
Electrodinámica
clásica:
La electrodinámica clásica se ocupa de los
campos y las partículas cargadas en la
forma original descrita sistemáticamente
por James Clerk Maxwell . Según la
electrodinámica clásica el electrón emitiría
radiación y las orbitas colapsarían .
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Electrodinámica
cuántica:(QDE)
Esta
teoría
describe
el
campo
electromagnético
en
términos
de
fotones
intercambiados entre partículas cargadas , al
estilo de la teoría cuántica de campos ,
además aplica los principios de la mecánica
cuántica
a
los
fenómenos
eléctricos
y
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magnéticos.
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Predicciones de la QED
? El campo electromagnético es interpretable en términos de partículas
o cuantos de radiación denominados fotones.
? El factor giroscópico o "factor g" predicho por la teoría es algo más del
doble del predicho por la teoría clásica, es decir, el cociente entre
el momento magnético y el espín del electrón es algo más del doble
del esperado sobre la base de la teoría clásica.
? Los átomos son estables porque representan estados estacionarios
del sistema atómico formado por el núcleo atómico, los electrones y la
radiación electromagnética.
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El Magnetismo
El magnetismo o energía magnética es un
fenómeno
natural
por
el
cual
los
objetos
ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre
otros
materiales.
Hay
algunos
materiales
conocidos
que
han
presentado
propiedades
magnéticas
detectables
fácilmente
como
el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que
comúnmente se llaman imanes. Sin embargo
todos los materiales son influidos, de mayor o
menor forma, por la presencia de un campo
magnético.
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Breve explicación del
magnetismo
Cada electrón es, por su naturaleza, un pequeño
imán . Ordinariamente, innumerables electrones
de un material están orientados aleatoriamente
en diferentes direcciones, pero en un imán casi
todos los electrones tienden a orientarse en la
misma dirección, creando una fuerza magnética
grande o pequeña dependiendo del número de
electrones que estén orientados.
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TIPOS DE MAGNETISMO
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DIAMAGNÉTISMO
Es una forma muy débil de magnetismo que
es no permanente y persiste solo mientras se
aplique un campo externo. Es inducido por un
cambio en el movimiento orbital de los
electrones debido a un campo magnético
aplicado
El diamagnetismo produce una
susceptibilidad magnética negativa muy débil,
del orden de Xm = 10-6.
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PARAMAGNETISMO
En ausencia de un campo magnético externo, las
orientaciones de esos momentos magnéticos son
al azar, tal que una pieza del material no posee
magnetización macroscópica neta. Esos dipolos
atómicos son libres para rotar y resulta el
paramagnetismo, cuando ellos se alinean en una
dirección preferencial, por rotación cuando se le
aplica
un
campo
externo.
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FERROMAGNETISMO
En ausencia de un campo externo y
manifiestan magnetizaciones muy largas
y
permanentes.
Estas
son
las
características del ferromagnetismo y
este es mostrado por algunos metales
de transición Fe, Co y Ni y algunos
elementos de tierras raras tales como el
gadolinio (Gd).
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ANTIFERROMAGNETISMO
En presencia de un campo magnético, los dipolos magnéticos de los
átomos de los materiales anti ferromagnéticos se alinean por si mismo
en direcciones opuestas.
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EFECTO DE LA TEMPERATURA
A cualquier temperatura por encima de los 00K, la energía térmica
hace que los dipolos magnéticos de un material ferromagnético se
desvíen de su perfecto alineamiento paralelo. Finalmente, al
aumentar la temperatura, se alcanza una temperatura a la cual el
ferromagnetismo de los materiales ferromagnéticos desaparece
completamente y el material se torna paramagnético. Esta
temperatura es denominada temperatura de Curie. Si el material
se enfría por debajo de la temperatura de Curie, los dominios
ferromagnéticos se vuelven a formar y el material recupera su
ferromagnetismo
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