Un campo magnético es un campo de fuerza producido por cargas eléctricas en movimiento. Este campo de fuerza se aplica sobre otras cargas en movimiento no paralelas. Junto con el campo eléctrico, el campo magnético constituye el campo electromagnético, responsable de la interacción electromagnética en el espacio.
Desde el punto de vista del magnetismo, los materiales se pueden clasificar en:
- Materiales paramagnéticos
- Materiales diamagnéticos
- Materiales ferromagnéticos
- Materiales ferrimagnéticos
- Materiales antiferromagnético
- Esto depende del comportamiento de su susceptibilidad magnética.
¿Cuál es la unidad de medida del campo magnético?
La unidad de campo magnético en el Sistema Internacional de unidades es el tesla (T). Un tesla representa el campo que genera una fuerza de 1 newton (N) sobre una carga eléctrica de 1 culombio (C) desplazándose dentro del campo y perpendicular a la dirección de las líneas del campo magnético a una velocidad de 1 m/s.
Sin embargo, debido a que el tesla es una unidad muy grande, en ocasiones se utiliza el gauss (G): 10.000 G equivale a 1 T.
Características de un campo magnético
El campo magnético se puede abordar de manera similar al eléctrico, pero en lugar de considerar la carga eléctrica (un escalar) como fuente del campo, este papel lo hará el momento dipolar magnético (un vector).
Las fuerzas magnéticas son proporcionales al campo magnético generado, es decir, al valor de la inducción magnética que es una magnitud vectorial utilizada para caracterizar un campo.
La relación entre el campo magnético y una corriente eléctrica viene dada por la ley de Ampère . El caso más general, que incluye la corriente de desplazamiento, viene dado por la ley de Ampère-Maxwell.
Campo magnético producido por una carga puntual
El campo magnético generado por una sola carga en movimiento (no por un movimiento de cargas eléctricas) se puede calcular aproximadamente a partir de la ecuación derivada de la ley de Biot-Savart:
dónde
- q es la carga eléctrica que genera el campo.
- v es la velocidad de desplazamiento de la carga
- r es la distancia desde el punto P hasta la posición de la carga
- ur es un vector unitario que va desde el punto P hasta la posición de la carga eléctrica
- μ0 es una constante denominada permeabilidad del espacio libre. Su valor en el Sistema Internacional para el vacío es 4π 10-7 T m/A
Ejemplos de campos magnéticos
- El campo magnético de la Tierra. El núcleo externo de la Tierra genera un campo de fuerzas que atrae partículas y objetos hacia en centro del planeta.
- Un imán está formado por un material que crea un campo de fuerza a su alrededor. La razón radica en que tiene en su estructura interna y a la distribución de los electrones en su interior. El imán siempre tiene un polo norte y un polo sur.
- Los motores eléctricos, tanto si son motores de corriente continua o de corriente alterna, funcionan con electroimanes para generar un campo magnético estático y provocar el giro del rotor.
- Una brújula es capaz de alinear la aguja entre los polos magnéticos.
