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Materiales que son magnéticos
(Materiales Magnéticos)
Existen unos cuantos materiales que son magnéticos de forma natural, o que tienen el potencial de convertirse en imanes. Algunos de estos materiales son:
• hierro
• hematita
• magnetita
• gases ionizados, (como el material del que están hechas las estrellas )
Se puede hacer un imán para atraer objetos que contengan material magnético, como el hierro, aunque este no esté magnetizado. Pero no se puede hacer un imán para atraer materiales plásticos, de algodón o de cualquier otro material, como roca de silicato, pues estos no son materiales magnéticos.
El que un material contenga hierro, o cualquier otro material magnético, no significa que sea un imán. Para que un material magnético se pueda convertir en un imán ha de tener condiciones especiales. Esto se debe a que un imán es un objeto de donde emana la fuerza del magnetismo.
Clasificación de los materiales magnéticos
No magnético: No afecta el paso de las líneas de Campo magnético.
Ejemplo: el vacío.
Diamagnético: Material débilmente magnético. Si se sitúa una barra magnética cerca de él, ésta lo repele.
Ejemplo: bismuto (Bi), plata (Ag), plomo (Pb), agua.
Paramagnético: Presenta un magnetismo significativo. Atraído por la barra magnética.
Ejemplo: aire, aluminio (Al), paladio (Pd), magneto molecular.
Ferromagnético: Magnético por excelencia o fuertemente magnético. Atraído por la barra magnética.
Paramagnético por encima de la temperatura de Curie
(La temperatura de Curie del hierro metálico es aproximadamente unos 770 °C).
Ejemplo: hierro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni), acero suave.
Antiferromagnético: No magnético aún bajo acción de un campo magnético inducido.
Ejemplo: óxido de manganeso (MnO2).
Ferrimagnético: Menor grado magnético que los materiales ferromagnéticos.
Ejemplo: ferrita de hierro.
Superparamagnético: Materiales ferromagnéticos suspendidos en una matriz dieléctrica.
Ejemplo: materiales utilizados en cintas de audio y video.
Ferritas: Ferromagnético de baja conductividad eléctrica.
Ejemplo: utilizado como núcleo inductores para aplicaciones de corriente alterna.

Inducción magnética
La inducción magnética o densidad de flujo magnético, cuyo símbolo es B, es el flujo magnético por unidad de área de una sección normal a la dirección del flujo, y en algunos textos modernos recibe el nombre de intensidad de campo magnético, ya que es el campo real.
La unidad de la densidad en el Sistema Internacional de Unidades es el tesla.
Está dado por:

donde B es la densidad del flujo magnético generado por una carga que se mueve a una velocidad v a una distancia r de la carga, y ur es el vector unitario que une la carga con el punto donde se mide B (el punto r).
o bien:

donde B es la densidad del flujo magnético generado por un conductor por el cual pasa una corriente I, a una distancia r.
La fórmula de esta definición se llama Ley de Biot-Savart, y es en magnetismo la equivalente a la Ley de Coulomb de la electrostática, pues sirve para calcular las fuerzas que actúan en cargas en movimiento.
El campo inducción, B, o densidad de flujo magnético (los tres nombres son equivalentes) es más fundamental en electromagnetismo que el campo H, ya que es el responsable de las fuerzas en las cargas en movimiento y es, por tanto, el equivalente físico a E.
Densidad de flujo magnético
La densidad de flujo magnético, visualmente notada como B, es el flujo magnético por unidad de área de una sección normal a la dirección del flujo, y es igual a la intensidad del campo magnético.
La unidad de la densidad en el Sistema Internacional de Unidades es el Tesla.
Está dado por:
donde B es la densidad del flujo magnético generado por una carga q que se mueve a una velocidad v a una distancia r de la carga, y ur es el vector unitario que une la carga con el punto donde se mide B (el punto r).
o bien
donde B es la densidad del flujo magnético generado por un conductor por el cual pasa una corriente I, a una distancia r.
Este campo B también se llama inducción magnética.
La fórmula de esta definición se llama Ley de Biot-Savart, y es en magnetismo la “equivalente” a la Ley de Coulomb de la electrostática: Sirve para calcular fuerzas de atracción-repulsión entre conductores atravesados por corrientes de carga.
El campo inducción, B, o densidad de flujo magnético (los tres nombres son equivalentes) es incluso mas importante en electromagnetismo que el propio campo magnético H, y aparece en las ecuaciones de Maxwell con mayor relevancia que este.
Ecuaciones de Maxwell
Las ecuaciones de Maxwell son las ecuaciones que describen los fenómenos electromagnéticos. La gran contribución de James Clerk Maxwell fue reunir en estas ecuaciones largos años de resultados experimentales, debidos a Coulomb, Gauss, Ampere, Faraday y otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente de desplazamiento, y unificando los campos eléctricos y magnéticos en un solo concepto: el campo electromagnético. De las ecuaciones de Maxwell se desprende la existencia de ondas electromagnéticas propagándose con velocidad vf:
El valor numérico de esta cantidad, que depende del medio material, coincide con el valor de la velocidad de la luz en dicho medio, con lo cual Maxwell identificó la luz con una onda electromagnética, unificando la óptica con el electromagnetismo.

Magnetismo terrestre. El fenómeno del magnetismo terrestre se debe a que toda la Tierra se comporta como un gigantesco imán. Aunque no fue hasta 1600 que se señaló esta similitud, los efectos del magnetismo terrestre se habían utilizado mucho antes en las brújulas primitivas. El nombre dado a los polos de un imán (Norte y Sur) se debe a esta similitud.
Un hecho a destacar es que los polos magnéticos de la Tierra no coinciden con los polos geográficos de su eje. Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran ligeros cambios de un año para otro, e incluso existe una pequeñísima variación diurna solo detectable con instrumentos especiales.

Declinación. La diferencia angular entre el Norte magnético y el Norte geográfico, se denomina declinación.
La declinación es Este cuando el norte magnético está al este del norte geográfico, y es Oeste cuando el norte magnético está al oeste del norte geográfico. En España la declinación es Oeste.
La declinación varía de un lugar a otro. Dado que las variaciones no son muy grandes, se suele asumir una misma declinación para zonas geográficas próximas (p.ejemplo la Península Ibérica, uno o más Estados en EE.UU, etc...).

Inclinación. Dependiendo de la zona magnética del planeta en la que nos encontremos la aguja de nuestra brújula puede llegar a inclinarse sobre una superficie totalmente nivelada, hasta llegar a tocar el cristal protector y bloquearse. Este efecto es consecuencia directa de la curvatura de la tierra y de encontrarse en latitudes muy cercanas o alejadas del polo magnético.
Así pues, en latitudes cercanas al Polo Norte magnético, la aguja tenderá a bajar, mientras que en latitudes cercanas al polo sur, la aguja tenderá a subir.
Para solucionar este problema existe un tipo de brújulas llamadas de "Tipo Global", que lo corrigen.

Campo magnético terrestre
El campo magnético terrestre presente en la Tierra no es equivalente a un dipolo magnético con el polo S magnético próximo al Polo Norte geográfico, y, con el polo N de campo magnético cerca del Polo Sur geográfico, sino más bien presenta otro tipo especial de magnetismo. Es un fenómeno natural originado por los movimientos de metales líquidos en el núcleo del planeta y está presente en la Tierra y en otros cuerpos celestes como el Sol.
Se extiende desde el núcleo atenuándose progresivamente en el espacio exterior (sin límite), con efectos electromagnéticos conocidos en la magnetosfera que nos protege del viento solar, pero que además permite fenómenos muy diversos como la orientación de las rocas en las dorsales oceánicas, la magnetorrecepción de algunos animales y la orientación de las personas mediante brújulas.
Una brújula apunta en la dirección Sur-Norte por tratarse de una aguja imantada inmersa en el campo magnético terrestre: desde este punto de vista, la Tierra se comporta como un imán gigantesco y tiene polos magnéticos, los cuales, en la actualidad, no coinciden con los polos geográficos.
El Polo Sur Magnético se encuentra a 1800 kilómetros del Polo Norte Geográfico. En consecuencia, una brújula no apunta exactamente hacia el Norte geográfico; la diferencia, medida en grados, se denomina declinación magnética. La declinación magnética depende del lugar de observación, por ejemplo actualmente en Madrid (España) es aproximadamente 3º oeste. El polo Sur magnético está desplazándose por la zona norte canadiense en dirección hacia el norte de Alaska.
Variaciones del campo terrestre
Las variaciones del campo terrestre orientación de los dominios magnéticos de las rocas y el ligero magnetismo resultante se puede medir.
Midiendo el magnetismo de rocas situadas en estratos formados en periodos geológicos distintos se elaboraron mapas del campo magnético terrestre en diversas eras. Estos mapas muestran que ha habido épocas en que el campo magnético terrestre se ha reducido a cero para luego invertirse.
Durante los últimos cinco millones de años se han efectuado más de veinte inversiones, la más reciente hace 700.000 años. Otras inversiones ocurrieron hace 870.000 y 950.000 años.
No se puede predecir cuándo ocurrirá la siguiente inversión porque la secuencia no es regular. Ciertas mediciones recientes muestran una reducción del 5% en la intensidad del campo magnético en los últimos 100 años, hecho que ha estimado que el campo magnético terrestre prácticamente desaparecerá dentro de unos 1500 años aproximadamente. En la Anomalía del Atlántico Sur, la fuerza del campo magnético está disminuyendo diez veces más rápido que en otros lugares.
MAGNETISMO TERRESTRE
La superficie terrestre es un campo de fuerzas cuyas líneas de acción señalan en cada punto de la Tierra una dirección: la dirección Norte–Sur magnéticos, la conocida como meridiana magnética. Esta línea de fuerzas es la que nos señala la aguja de una brújula.
Las meridianas magnéticas no son círculos máximos de la esfera, sino curvas, en ocasiones muy irregulares, que concurren en los polos magnéticos.
Los polos magnéticos no coinciden con los geográficos, por eso es importante determinar una magnitud que los relacione. El ángulo que existe entre la dirección que marca el Norte geográfico, que podemos determinar, por ejemplo, por la observación a la estrella Polar, y la dirección del Norte magnético, que determinamos mediante una brújula, se denomina declinación magnética.
El problema es que los polos magnéticos cambian constantemente de posición, lo que hace que la declinación varíe con el tiempo.
En un cierto momento en el tiempo, si unimos todos los puntos que tienen igual declinación, obtendremos una curva irregular llamada isógona. La línea que une los puntos de declinación nula, se denomina línea ágona, línea que separa los puntos de declinación occidental, es decir, en los que el Norte magnético está al oeste del geográfico, y los puntos de declinación oriental, que sería el caso contrario.
TEORIAS DEL MAGNETISMO
La ley de Ampère nos indica que el campo magnético no es conservativo. Son pocos los ejemplos de aplicación sencillos de aplicación de la ley de Ampère, pero es necesario hacer los problemas siguiendo un orden, análogo al propuesto para la resolución de problemas de aplicación de la ley de Gauss: Determinar la dirección del campo magnético, de acuerdo a la distribución de corrientes (rectilíneas o espiras apretadas).
Teoría de la Dinamo
En 1931, Thomas G. Cowling en Inglaterra, probó que ninguna dinamo autosostenida en el centro de la Tierra puede tener un eje de simetría.
Walter Elsasser, de la Universidad de Utah (luego en Johns Hopkins) abordó en los 1940s un ataque frontal sobre el problema tridimensional. No llegó a ninguna parte: las ecuaciones se hicieron más y más intrincadas y se fue a los detalles. Otros tuvieron experiencias similares. Solo en 1964 publicó Stanislaw Braginsky en Rusia las primeras soluciones válidas, asumiendo que el campo tenía en su mayoría una simetría axial y calculando su pequeña desviación de la simetría.
El Magnetismo Solar
Una limitación, relacionada con el fallo de la teoría de Blackett, es que cualquier circuito girando como un cuerpo sólido no producirá "corrientes de dinamo". Aún en el caso de que parte del circuito siga al eje de rotación, y pueda, por tanto, ser vista como como no giratoria, el giro sólido no creará ninguna corriente. Una característica esencial de la dinamo de disco de Faraday es que la parte de su circuito que está fuera del disco no comparte su giro.
Por consiguiente, la rotación del Sol alrededor de su eje no contribuye, por si misma, a su magnetismo. Lo que es importante en este caso es que el Sol no gira como una esfera sólida. Su ecuador tiene un período de rotación menor que el de las latitudes mayores
Proposición de Blackett
Es un hecho misterioso que el eje magnético de la Tierra esté cerca de su eje de rotación, que los polos magnéticos, donde la fuerza magnética apunta directamente hacia abajo, están muy cercanos a los geográficos. William Gilbert vio esto como una evidencia de que la rotación y el magnetismo provenían de la misma causa:
"El movimiento diurno es debido a causas que han de ser indagadas, provenientes del vigor magnétick y de los cuerpos confederados."
Gilbert creía que la Tierra giraba debido a que era magnética. P.M. Blackett, que ganó el Premio Nobel en 1948 por su trabajo sobre los rayos cósmicos, consideraba seriamente la posibilidad contraria, que la Tierra era magnética debido a que giraba alrededor de su eje. En un tiempo, Blackett sugirió que quizás existía un nuevo fenómeno universal, que cualquier objeto girando estaba intrínsecamente magnetizado.

Teoría de weber: Esta teoría es la de Weber que dice que las moléculas de las sustancias magnéticas son pequeños imanes que, cuando están en estado natural, se encuentran en desorden, sin manifestar ningún magnetismo, pero que al imantarse se orientan en la dirección norte - sur.
-Teoría moderna del magnetismo;
El magnetismo es el resultado del movimiento de los electrones en los átomos de las sustancias. Por lo tanto el magnetismo es una propiedad de la carga en movimiento y está estrechamente relacionado con el fenómeno eléctrico. De acuerdo con la teoría clásica, los átomos individuales de una sustancia magnética son, en efecto, diminutos imanes con polos norte y sur. La polaridad magnética de los átomos se basa principalmente en el espín de los electrones y se debe sólo en parte a sus movimientos orbitales alrededor del núcleo.
Proposición de Blackett, que todo cuerpo al girar es un imán.
Es un hecho misterioso que el eje magnético de la Tierra esté cerca de su eje de rotación, que los polos magnéticos, donde la fuerza magnética apunta directamente hacia abajo, están muy cercanos a los geográficos. William Gilbert vio esto como una evidencia de que la rotación y el magnetismo provenían de la misma causa.
Centro líquido de la tierra, Bastante difundida, que lo que produce el magnetismo es el centro ferroso líquido de la tierra.
Magnetismo solar, que al girar la tierra, a causa de los rayos del sol, se trasformaba en una dínamo.
La teoría de la dinamo
La teoría moderna del campo magnético de la Tierra es atribuida principalmente a E. C. Bullard y W. M. Elsasser. Se basa en las deducciones siguientes. El hecho de que la variación secular sea un fenómeno mundial sugiere que el campo se origina a grandes profundidades. Por otra parte, la variación secular es demasiado lenta para ser atribuida a la atmósfera o a los océanos. Los polos magnéticos están lo suficientemente próximos a los polos geográficos como para sugerir que la rotación de la Tierra tiene mucho que ver con el campo magnético. La parte externa del núcleo de la Tierra es un líquido metálico. Como tal, es un fluido conductor de la electricidad. Un fluido de este tipo, cuando está en movimiento, puede interactuar con un campo magnético y éste, a su vez, influir el movimiento del fluido. De acuerdo con la teoría de la dinamo, la Tierra comenzó sin un campo magnético propio. Sin embargo, en la Galaxia existen siempre débiles campos magnéticos, y si uno de ellos aparece cuando se producen movimientos en los fluidos del núcleo, el campo influirá sobre el movimiento. Bajo circunstancias adecuadas este tipo de movimientos creará un campo magnético propio. Por una acción de dinamo en el núcleo de la Tierra se regenera un campo magnético de la galaxia dando origen al campo magnético mucho más fuerte de la Tierra.

BLIBLIOGRAFIA
libro:fisica general hector perez montiel
http://expertos.monografias.com/home.asp?tip=usu&id=5&item=pregunta&id_item=139128&idr=109807
http://www.mitecnologico.com/Main/DensidadFlujoMagnetico
http://es.wikipedia.org/wiki/Magnetismo#Clasificaci.C3.B3n_de_los_materiales_magn.C3.A9ticos
http://www.xatakaciencia.com/sabias-que/magnetismo-terrestre
http://gisiberica.com/brujulas/magnetismo_terrestre.htm
http://www.phy6.org/earthmag/Mdynamo2.htm