Campo magnético
El campo magnético es la zona que rodea a un imán en la que existe una fuerza magnética. Las cargas eléctricas en movimiento pueden crear campos magnéticos. Los campos magnéticos suelen verse por las líneas de flujo magnético. En todo momento, la dirección del campo magnético se muestra mediante la dirección de las líneas de flujo magnético. La fuerza de un imán tiene que ver con los espacios entre las líneas de flujo magnético. Cuanto más cerca estén las líneas de flujo, más fuerte será el imán. Cuanto más alejadas estén, más débil será. Las líneas de flujo pueden verse colocando limaduras de hierro sobre un imán. Las limaduras de hierro se mueven y se ordenan en las líneas. Los campos magnéticos dan fuerza a otras partículas que están en contacto con el campo magnético.
En física, el campo magnético es un campo que atraviesa el espacio y que hace que una fuerza magnética mueva cargas eléctricas y dipolos magnéticos. Los campos magnéticos están alrededor de las corrientes eléctricas, los dipolos magnéticos y los campos eléctricos cambiantes.
Cuando se colocan en un campo magnético, los dipolos magnéticos están en una línea con sus ejes paralelos a las líneas de campo, como se puede ver cuando las limaduras de hierro están en presencia de un imán. Los campos magnéticos también tienen su propia energía y momento, con una densidad de energía proporcional al cuadrado de la intensidad del campo. El campo magnético se mide en unidades de teslas (unidades del SI) o gauss (unidades cgs).
Hay algunos tipos notables de campo magnético. Para la física de los materiales magnéticos, véase magnetismo e imán, y más concretamente diamagnetismo. Para los campos magnéticos creados por el cambio de los campos eléctricos, véase el electromagnetismo.
El campo eléctrico y el campo magnético son componentes del campo electromagnético.
La ley del electromagnetismo fue fundada por Michael Faraday.
Campo H
Los físicos pueden decir que la fuerza y los pares entre dos imanes se deben a que los polos magnéticos se repelen o se atraen. Esto es como la fuerza de Coulomb que repele las mismas cargas eléctricas o atrae cargas eléctricas opuestas. En este modelo, se produce un campo magnético H por cargas magnéticas que se "untan" alrededor de cada polo. Así, el campo H es como el campo eléctrico E, que comienza en una carga eléctrica positiva y termina en una carga eléctrica negativa. Cerca del polo norte, todas las líneas de campo H apuntan en dirección contraria al polo norte (ya sea dentro o fuera del imán), mientras que cerca del polo sur (ya sea dentro o fuera del imán) todas las líneas de campo H apuntan hacia el polo sur. Por lo tanto, el polo norte siente una fuerza en la dirección del campo H, mientras que la fuerza en el polo sur es opuesta al campo H.
En el modelo de polos magnéticos, el dipolo magnético elemental m está formado por dos polos magnéticos opuestos de fuerza polar q mseparados por una distancia muy pequeña d, tal que m = q md.
Desgraciadamente, los polos magnéticos no pueden existir separados unos de otros. Todos los imanes tienen pares norte/sur que no pueden separarse sin crear dos imanes que tengan cada uno un par norte/sur. Además, los polos magnéticos no tienen en cuenta el magnetismo producido por las corrientes eléctricas ni la fuerza que un campo magnético aplica a las cargas eléctricas en movimiento.
El modelo del polo magnético : dos polos opuestos, Norte (+) y Sur (-), separados por una distancia d producen un campo H (líneas).
Campo H y materiales magnéticos
El campo H se define como:
H ≡ B μ 0 - M , {\displaystyle \mathbf {H} \N -equivocación \N - frac {\mathbf {B} {\mu _{0}}-\mathbf {M} 
(definición de H en unidades del SI)
Con esta definición, la ley de Ampere se convierte en:
∮ H ⋅ d ℓ = ∮ ( B μ 0 - M ) ⋅ d ℓ = I t o t - I b = I f {\displaystyle \oint \mathbf {H} \cdot d{\boldsymbol {\ell}}=oint \frac {\mathbf {B} {\mu _{0}}. \punto izquierdo (punto de la matriz de la B) - punto de la matriz de la M a la derecha). I_{mathrm {b} }=I_{mathrm {b} I_{mathrm {f}}=I_{mathrm {f}} }} 
donde If representa la "corriente libre" encerrada por la espira, de modo que la integral de línea de H no depende en absoluto de las corrientes ligadas. Para el equivalente diferencial de esta ecuación, véanse las ecuaciones de Maxwell. La ley de Ampere conduce a la condición de contorno:
H 1 , ∥ - H 2 , ∥ = K f , {\displaystyle H_{1,\_parallel }-H_{2,\\parallel }=\mathbf {K} _{text{f},} 
donde Kf es la densidad de corriente libre superficial.
Del mismo modo, una integral de superficie de H sobre cualquier superficie cerrada es independiente de las corrientes libres y recoge las "cargas magnéticas" dentro de esa superficie cerrada:
∮ S μ 0 H ⋅ d A = ∮ S ( B - μ 0 M ) ⋅ d A = ( 0 - ( - q M ) ) = q M , {\displaystyle \oint _{S}\mu _{0}\mathbf {H} \cdot \mathrm {d} = punto _{S}(\mathbf {B} -\mu _{0}\mathbf {M} )\cdot \mathrm {d} \mathbf {A} =(0-(-q_{M}))=q_{M},} 
que no depende de las corrientes libres.
El campo H, por tanto, puede separarse en dos partes independientes:
H = H 0 + H d , {\displaystyle \mathbf {H} =\mathbf {H} 0+H, d. _{d},\,} 
donde H0 es el campo magnético aplicado debido sólo a las corrientes libres y Hd es el campo desmagnetizante debido sólo a las corrientes ligadas.
El campo magnético H, por tanto, refactoriza la corriente ligada en términos de "cargas magnéticas". Las líneas del campo H hacen un bucle sólo alrededor de la "corriente libre" y, a diferencia del campo magnético B, comienza y termina también cerca de los polos magnéticos.
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es un campo magnético?
R: Un campo magnético es un área alrededor de un imán en la que existe una fuerza magnética, creada por cargas eléctricas en movimiento.
P: ¿Cómo se puede determinar la fuerza de un imán?
R: La fuerza de un imán puede determinarse observando los espacios entre las líneas de flujo magnético: cuanto más juntas estén, más fuerte será el imán.
P: ¿Qué ocurre cuando las partículas tocan un campo magnético?
R: Cuando las partículas tocan un campo magnético, reciben energía de él.
P: ¿Qué significa que algo tenga energía y momento propios?
R: Tener energía e impulso propios significa que algo tiene propiedades propias que le permiten moverse o actuar independientemente de otros objetos o fuerzas.
P: ¿Cómo se mide la intensidad de un campo magnético?
R: La intensidad de un campo magnético se mide en unidades de teslas (unidades SI) o gauss (unidades cgs).
P: ¿Quién fundó la ley del electromagnetismo?
R: Michael Faraday fundó la ley del electromagnetismo.
P: ¿Qué ocurre cuando se colocan limaduras de hierro cerca de un imán?
R: Cuando se colocan limaduras de hierro cerca de un imán, se mueven y se ordenan formando líneas de flujo que muestran la dirección y la intensidad del campo magnético.
