Hasta 1820, el único magnetismo conocido era el de los imanes y el de las "magnetitas", imanes naturales de mineral rico en hierro.
Se creía que el interior de la Tierra estaba imantada de la misma forma y los científicos se sintieron muy perplejos cuando vieron que la dirección de la aguja del compás magnético se desviaba ligeramente en todos los lugares, década tras década, sugiriendo que existía una pequeña variación del campo magnético terrestre.
¿Cómo puede un imán producir estos cambios? Edmond Halley (famoso por el cometa) propuso ingeniosamente que la Tierra contenía un cierto número de capas esféricas, una dentro del otra, cada una imantada de forma diferente y que giraban lentamente entre sí.
Edmond Halley
Hans Christian Oersted Hans Christian Oersted fue un profesor de ciencias en la Universidad de Copenhague. En 1820 preparó en su casa una demostración científica para sus estudiantes y amigos. Planeaba demostrar el calentamiento de un hilo mediante una corriente eléctrica y también llevar a cabo demostraciones sobre el magnetismo, para lo que dispuso de una aguja montada en una peana de madera.
Mientras llevaba a cabo su demostración eléctrica, Oersted observó para su sorpresa que cada vez que se conectaba la corriente eléctrica, la aguja se movía. Silenció esto y finalizó sus demostraciones, pero en los meses siguientes trabajó duro intentando buscarle un sentido al nuevo fenómeno.
Experimento de Oersted
Lo que veía Oersted... Pero no pudo. La aguja era atraída hacia el hilo o repelida por él. Más bien tendía a permanecer formando ángulos rectos (vea el dibujo). Al final publicó sus hallazgos (en latín) sin ninguna explicación.
Andre-Marie Ampere, en Francia, advirtió que si una corriente en un hilo ejercía una fuerza magnética sobre la aguja, dos hilos semejantes también deberían interactuar magnéticamente. Mediante una serie de ingeniosos experimentos mostró que esta interacción era simple y fundamental --las corrientes paralelas (rectas) se atraen, las corrientes antiparalelas se repelen.
La fuerza entre dos largas corrientes rectas y paralelas era inversamente proporcional a la distancia entre ellas y proporcional a la intensidad de la corriente que pasaba por cada una.
[Solo para los que demandan matemáticas: esta no es la fórmula básica. Dadas dos cortas corrientes paralelas I1 y I2, fluyendo en segmentos de hilo de longitudes L1 y L2 y separados por una distancia R, la fórmula básica nos proporciona la fuerza entre ellas como proporcional a
I1 I2 L1 L2/R2
(se hace más complicada si las corrientes fluyen en direcciones inclinadas entre sí por un ángulo). Entonces, para hallar la fuerza entre hilos de forma complicada que transportan corrientes eléctricas, deben sumarse todas esas pequeñas aportaciones a la fuerza. Para dos hilos rectos, el resultado final es como arriba, una fuerza inversamente proporcional a R, no a R2]
Así que existen dos tipos de fuerzas asociadas con la electricidad --la eléctrica y la magnética. En 1864 James Clerk Maxwell demostró una sutil relación entre los dos tipos de fuerza, implicando inesperadamente a la velocidad de la luz. De este relación surgieron: la idea de que la luz era un fenómeno eléctrico, el descubrimiento de las ondas de radio, la teoría de la relatividad y una gran consecución de la física actual.
Maxwell
El magnetismo es uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza (junto con la gravedad, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil).
Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. El marco que une ambas fuerzas se denomina teoría electromagnética (véase Radiación electromagnética).
La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales ferromagnéticos como el hierro. Desde la antigüedad se ha constatado la interacción entre el hierro o minerales como la magnetita con el campo magnético terrestre, de forma que el polo norte de un imán tiende a apuntar al polo sur de otro.
En realidad, si se disponen de los instrumentos de medida adecuados, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo (como paramagnetismo y diamagnetismo). Reciéntemente, estos efectos han proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica de la materia.
Fuente del campo
Un campo magnético tiene dos fuentes que lo originan. Una de ellas es una la corriente eléctrica de convección, que da lugar a un campo magnético estático. Por otro lado una corriente de desplazamiento origina un campo magnético variante en el tiempo, incluso aunque aquella sea estacionaria.
La relación entre el campo magnético y una corriente eléctrica está dada por la ley de Ampère. El caso más general, que incluye a la corriente de desplazaminto, lo da la ley de Ampère-Maxwell.
Cabe destacar que, a diferencia del campo eléctrico, en el campo magnético no existen monopolos magnéticos, sólo dipolos magnéticos, lo que significa que las líneas de campo magnético son cerradas, esto es, el número neto de líneas de campo que entran en una superficie es igual al número de líneas de campo que salen de la misma superficie. Un claro ejemplo de esta propiedad viene representado por las líneas de campo de un imán, donde se puede ver que el mismo número de líneas de campo que salen del polo norte vuelve a entrar por el polo sur, desde donde vuelven por el interior del imán hasta el norte.
campo magnetico uniforme.
es interesante la metodologia utilizada para conocer mas sobre las aplicaciones de los objetivos del magnetismo.
una sintesis de ¿ que relacion hay entre electricidad y magnetismo