Electromagnetismo: concepto, aplicaciones y ejemplos

Te explicamos qué es el electromagnetismo, sus aplicaciones y experimentos que se llevaron a cabo, además para qué sirve y ejemplos.

El electromagnetismo estudia la relación entre el campo magnético y la corriente eléctrica.

¿Qué es el electromagnetismo?

El electromagnetismo es la rama de la física que estudia las relaciones entre los fenómenos eléctricos y magnéticos , es decir, entre el campo magnético y la corriente eléctrica.

En 1821 Los fundamentos del electromagnetismo se dieron a conocer con el trabajo científico del británico Michael Faraday, que dio origen a esta ciencia.En 1865 el escocés James Clerk Maxwell formuló las cuatro “ecuaciones de Maxwell” que describen completamente los fenómenos electromagnéticos.

Ver también: Electrostática.

Aplicaciones de electromagnetismo

El electromagnetismo es común en la vida cotidiana, como en brújulas, campanas, etc.

Los fenómenos electromagnéticos tienen aplicaciones muy importantes en disciplinas como la ingeniería, la electrónica, la salud, la aeronáutica o la construcción civil, entre otras. Aparecen en la vida cotidiana casi sin darme cuenta , como en brújulas, parlantes, timbres, tarjetas magnéticas, discos duros, por nombrar solo algunos.

Las principales aplicaciones del electromagnetismo se utilizan en:

Experimentos sobre electromagnetismo

A través de experimentos sencillos es posible comprender cómo funcionan algunos de los fenómenos electromagnéticos, como:

• El motor eléctrico. A continuación se muestra un experimento que demuestra una noción básica del funcionamiento de un motor eléctrico, para ello se necesitan los siguientes elementos:
  • Un imán
  • Una batería AAA
  • Un tornillo
  • Un trozo de cable eléctrico de 20 cm de largo
• Primer paso. Apoya la punta del tornillo en el polo negativo de la batería y apoya el imán en la cabeza del tornillo.Puedes ver cómo los elementos se atraen debido al magnetismo.
• Segundo paso. Une los extremos del cable con el polo positivo de la batería y con el imán (que está junto con el tornillo, en el polo negativo de la batería).
• Resultado. Se obtiene el circuito batería-tornillo-imán-cable a través del cual fluye una corriente eléctrica a través del campo magnético creado por el imán, y éste gira a gran velocidad debido a una fuerza constante tangencial llamado "fuerza de Lorentz".Por el contrario, si intentas unir las piezas invirtiendo los polos del montón, los elementos se repelen.

• La “jaula de Faraday”. A continuación se detalla un experimento que permite comprender cómo fluyen las ondas electromagnéticas en los dispositivos electrónicos, para ello se necesitan los siguientes elementos:
  • Una radio portátil que funciona con baterías o un teléfono celular
  • Una rejilla metálica de agujeros de no más de 1 cm
  • Un alicate o tijeras para cortar la rejilla
  • Pequeños trozos de alambre para unir la rejilla metálica
  • Papel de aluminio (puede que no sea necesario)
• Primer paso. Corta una pieza rectangular de rejilla metálica de 20 cm de alto por 80 cm de largo, para poder montar un cilindro.
• Segundo paso. Cortar otra pieza circular de rejilla metálica de 25 cm de diámetro (debe tener un diámetro suficiente para cubrir el cilindro).
• Tercer paso. Une los extremos del rectángulo de la rejilla metálica para que se forme un cilindro y sosténgalos con pedazos de cables.
• Cuarto paso. Coloque la radio encendida dentro del cilindro de metal y cubra el cilindro con el círculo de rejilla metálica.
• Resultado. La radio dejará de sonar porque las ondas electromagnéticas del exterior no pueden atravesar el metal.Si en lugar de una radio encendida se inserta un teléfono celular y se llama a ese número para que suene , también sucederá que deje de sonar, en caso de que eso no suceda se debe utilizar una rejilla metálica más gruesa y orificios más pequeños, o envolver el celular en papel de aluminio, algo similar ocurre cuando se habla por el celular y se ingresa a un ascensor , lo que hace que la señal se corte es el efecto de la "jaula de Faraday".

¿Para qué sirve el electromagnetismo?

El electromagnetismo permite el uso de artefactos como microondas o televisión.

El electromagnetismo se usa para manipular la energía que los seres humanos usan para satisfacer sus necesidades. Muchos instrumentos que se utilizan en el trabajo diario debido a los efectos electromagnéticos .La corriente eléctrica que circula por todos los conectores de una casa, por ejemplo, otorga múltiples usos como el horno microondas, el ventilador, la licuadora, la televisión, el computadora, etc., que funcionan debido al electromagnetismo.

Magnetismo y electromagnetismo

El magnetismo es el fenómeno que explica la fuerza de atracción o repulsión entre materiales .Si bien existen materiales con poderosas propiedades magnéticas, es decir, funcionan como un fuerte imán como el níquel y el hierro, todos Los materiales están influenciados en mayor o menor medida por la presencia de un campo magnético.

El electromagnetismo involucra aquellos fenómenos físicos que se producen a partir de cargas eléctricas, en reposo o en movimiento, que dan lugar a campos magnéticos y que producen efectos sobre elementos gaseosos, líquidos y sólidos.

Ejemplos de electromagnetismo

La campana funciona a través de un electroimán que recibe una carga eléctrica.

Existen numerosos ejemplos de electromagnetismo y entre los más comunes se encuentran:

• La campana. Es un dispositivo capaz de recibir una señal audible cuando se presiona un interruptor, funciona a través de un electroimán que recibe una carga eléctrica, lo que genera un campo magnético (un efecto imán) que atrae un pequeño martillo que golpea la superficie metálica y emite el sonido.
• El tren de levitación magnética. Es un medio de transporte que se sostiene e impulsa por la fuerza del magnetismo y por los potentes electroimanes ubicados en su parte inferior, a diferencia del tren impulsado por una locomotora eléctrica rodando sobre rieles.
• El transformador eléctrico. Es un dispositivo eléctrico que le permite aumentar o disminuir el voltaje (o voltaje) de una corriente alterna.
• El motor eléctrico. Es un dispositivo que convierte la energía eléctrica y produce movimiento por acción de los campos magnéticos que se generan en su interior, es decir, produce energía mecánica.
• La dínamo. Es un generador eléctrico que utiliza la energía de un movimiento giratorio y la transforma en energía eléctrica.
• El horno de microondas. Es un horno eléctrico que genera radiación electromagnética que hace vibrar las moléculas de agua en los alimentos, lo que produce calor rápidamente y permite cocinar los alimentos.
• Resonancia magnética. Es un examen médico que obtiene imágenes de la estructura y composición de un organismo.Consiste en la interacción de un campo magnético creado por una máquina computarizada (que funciona como un imán ) y los átomos de hidrógeno contenidos en el cuerpo de la persona.Estos átomos son atraídos por el "efecto imán" (por la máquina) y generan un campo electromagnético que es capturado y representado en imágenes.
• El micrófono. Es un dispositivo que detecta la energía acústica (sonido) y la transforma en energía eléctrica a través de una membrana (o diafragma) que es atraída por un imán dentro de un campo magnético y que produce una corriente eléctrica proporcional al sonido recibido.
• Planeta Tierra. Nuestro planeta funciona como un imán gigante debido al efecto de magnetismo que se genera en su núcleo (formado por metales como el hierro, el níquel).La tierra es un gran conductor de energía a través de los polos (Polo Norte y Polo Sur) que corresponden a un polo negativo y otro positivo, cuando se acercan elementos magnetizados con diferente carga (una positiva y otra negativa) se atraen mientras que cuando se acercan a dos elementos que tienen la misma carga, se repelen Ese núcleo magnético interactúa con el movimiento de rotación de la Tierra y juntos generan una corriente de partículas energéticas, es decir, un campo magnético en la superficie de la tierra que repele la radiación solar dañina.

Historia del electromagnetismo

El electromagnetismo se consolidó como ciencia en 1821 pero, sin embargo, existen vestigios de fenómenos electromagnéticos que datan de siglos anteriores, por ejemplo:

• 600 a.C. Los Cuentos griegos de Mileto observaron que al frotar un trozo de ámbar, se electrificaba y era capaz de atraer trozos de paja o plumas.
• 1820. El danés Hans Christian Oersted realizó un experimento que, por primera vez, vinculó los fenómenos de la electricidad y el magnetismo.Consistía en acercar una aguja magnetizada a un conductor a través del cual pasaba una corriente eléctrica.La aguja se movía de modo que mostraba la presencia de un campo magnético.
• 1821. El británico James Clerk Maxwell dio a conocer los fundamentos del electromagnetismo, lo que le dio origen formal como ciencia.
• 1826. El francés Andre-Marie Ampere desarrolló la teoría que explica la interacción entre la electricidad y el magnetismo, denominada "electrodinámica".Además, fue el primero en nombrar la corriente eléctrica como tal y en medir la intensidad de su flujo.
• 1865. El escocés James Clerk Maxwell formuló las cuatro "ecuaciones de Maxwell" que describen los fenómenos electromagnéticos.

Continúe con: Ley de Faraday