TEORIA MODERNA DEL MAGNETISMO

MAGNETISMO TERRESTRE

El campo magnético terrestre es algo que suele pasar desapercibido en nuestro quehacer cotidiano salvo en ocasiones especiales, pero también es cierto que el propio campo geomagnético se ha reducido considerablemente en los últimos años, la mediciones del campo magnético de la Tierra se iniciaron en 1845 y desde entonces los estudios apuntan a una reducción de un  10% en los últimos 160 años, y un 5% en los últimos 10 años, este debilitamiento es más acusado en unas regiones que otras, lo que hace a la zona debilitada más vulnerable a las radiaciones cósmicas nocivas. Las anomalías del campo geomagnético suelen dar en las latitudes polares y al sur de Sudáfrica, la llamada anomalía subatlántica.

Muchos son los animales que pueden sentir y utilizar el campo geomagnético terrestre, y que por lo tanto pueden verse afectados por estas alteraciones, pero no sólo los animales parecen verse afectados, los humanos probablemente también lo sean, pues se ha comprobado que los tres periodos en que el campo magnético llega a su cúspide, de Marzo a Mayo, en Julio y en Octubre, coinciden con los máximos de suicidios en el norte de Rusia en la ciudad de Kirovs, como hemos apuntado las latitudes más polares sufren mayores anomalías. 

Es cierto que los últimos estudios relacionan la salud con el geomagnetismo, en los periodos de tormentas geomagnéticas aumenta el índice de depresión y suicidio, lo que deja claro es que la inestabilidad del campo magnético parece restar equilibrio psíquico al ser humano. 

Algo que probablemente tenga también su importancia es el desplazamiento del polo norte magnético, pues en 1970 se desplazaba a una velocidad de 10km al año, y actualmente lo hace a más de 40 km al año, esto probablemente tenga relación con el núcleo de la Tierra, pero lo más preocupante es que los últimos estudios apuntan a que dentro de 2000 años el campo magnético será 0 y se iniciará la inversión de los polos que puede durar incluso miles de años. Al parecer en el pasado en estos espacios de tiempo en el que se invierten los polos se ha dado un mayor número de extinción de especies de lo que seria habitual, si bien también es cierto que ha permitido la evolución de otras, en el caso del hombre, en la última inversión del campo geomagnético que tuvo lugar en el Plioceno se extinguieron el Autralopithecus  y el Homo Habilis, por lo que, hay que pensar que estas inversiones influyen en nuestra evolución, sin duda, el cambio de los polos puede ser suponer un cambio en nuestra y otras especies.  

Otra cuestión a tener en cuenta es que las inversiones magnéticas de los polos no siguen un ciclo regular, si bien el periodo medio entre cada inversión puede situarse en torno a los 700.000 años, como ya hemos indicado estamos en un momento cercano a la inversión magnética (dentro de unos 2000 años), pero algo muy importante es la velocidad a la que se desplaza el polo magnético norte desde Canadá  a Alaska y la disminución del  mismo, hace al más de 100 años el campo tenía una fuerza de 4,5 Gaus a los 1,5 Gaus de la actualidad, sin duda estos variaciones se están realizando de forma muy rápida.

Aunque el polo norte magnético está actualmente situado a una distancia de 1.800 km del polo norte geográfico sigue siéndonos útil para orientarnos, lo mismo hacen muchos animales, utilizar los polos magnéticos como puntos de referencia para orientarse y conocer su posición. Los últimos estudios demuestran que el campo geomagnético sirve de radas a los murciélagos, son varias las especies en que se ha encontrado material magnético biomineralizado, (magnetita), tanto en insectos como es el caso de de la abeja “Apis Mellifera” como en algunos mamíferos. Quizá esta sea una de las causas por las que ballenas y delfines se acercan a las costas y quedan atrapados en las playas, pues parece que esto coincide en los lugares donde se produce una perturbación geomagnética.

DENCIDAD DEL FLUJO MAGNETICO

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 magnetico 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.

MATERIALES MAGNETICOS

EN ALGUNOS materiales, a los que llamaremos materiales magnéticos, se observa que sus átomos o iones se comportan como si fuesen pequeños imanes que interactúan entre sí.En estos casos se dice que los átomos tienen un momento magnético diferente de cero, el cual se caracteriza por su magnitud y la dirección en la que está orientado. En lo sucesivo, a estos pequeños imanes los denominaremos espines magnéticos o simplemente espines.
Pero no todos estos materiales se comportan de la misma manera, debido a que sus propiedades magnéticas dependen de dos factores. Éstos son: la magnitud de sus espines individuales, y la orientación relativa de éstos: Si los espines no tuviesen ninguna interacción, ya sea entre ellos o con sus alrededores, entonces cada uno de ellos podría apuntar en cualquier dirección, puesto que no tendría preferencia alguna. Sin embargo, éste no es en general el caso: la orientación que tomará cada uno de ellos dependerá del balance de varios factores que pueden resumirse en factores internos y externos.
Como su nombre lo indica, los factores internos dependen de las características intrínsecas de cada material, esto es, del tipo de interacciones entre los espines. Por otro lado, los factores externos son los que están relacionados con el ambiente, es decir, que dependen de la interacción del sistema con sus alrededores. Como ejemplo de factores externos tenemos la posible existencia de un campo magnético producido por una fuente ajena al material, y por otro lado, de manera muy importante, la temperatura ambiental, ya que el medio ambiente funciona como una fuente de calor y agitación para el material.
Un ejemplo típico de un material magnético, que todos conocemos, es el de los imanes permanentes. En este caso, una gran parte de los espines está alineada permanentemente en la misma dirección relativa. Y aunque el campo producido por cada uno estos espines es muy pequeño, al sumarse sus contribuciones individuales se produce un campo magnético que puede observarse macroscópicamente.
En el otro extremo tenemos los materiales paramagnéticos. En estos materiales los espines apuntan en direcciones totalmente azarosas, por lo que las contribuciones de los espines individuales tienden a anularse. Como consecuencia, a nivel macroscópico no se observa un campo magnético resultante. Sin embargo, existen localmente pequeños campos magnéticos producidos por los espines, y un pequeño "imán de prueba" sentirá las variaciones de este campo a lo largo del material.

COMO ME PUEDE FAVORECER EL EMPLEO DEL METODO CIENTIFICO EN LA INVESTIGACION

“COMO ME PUEDE FAVORECER EL EMPLEO DEL METODO CIENTIFICO EN LA INVESTIGACION”

La investigación nos favorece a tener un mejor resultado en cualquier cosa que hagamos tal es el método científico, este es una manera de abordar la realidad y poder estudiar los fenómenos de nuestra propia naturaleza y la misma sociedad, lleva varios pasos entre los que experimentando, observando ente otros podemos llegar a la teoría.

Primero nos percatamos que lo importante es comprender que es ciencia, así que, digo que ciencia es un conjunto de conocimientos ordenados y sistematizados que son obtenidos mediante la observación, con el cual al ser humano nos permite producir conocimientos y explicaciones acerca de algunos fenómenos, estos nos permiten lograr conocimientos ordenados, actuar mediante postulación a prueba de la hipótesis, realizar una experimentación, hacer predicciones y poder utilizar conceptos.

Enfoquémonos en los conceptos, la ciencia es importante, aunque para poder llegar a esto debemos tener bases de las cuales son salidas de la investigación ya que si investigamos podremos conocer más sobre cada cosa hasta llegar a hacer ciencia, porque sabemos que cualquier persona puede hacer ciencia.    

Sabemos que el método científico  tiene que llevar sus pasos y seguirlos al orden, incluye investigar en un diccionario las palabras que vamos a necesitar, en la investigación nos abrimos para poder enriquecer nuestro acervo de la humanidad o de un sector determinado, el investigador designa trata de aportar conocimientos sobre los fenómenos del universo, esto nos ayudara a construir nuestro método para llegar a los resultados de algo planteado.

Para nosotros como estudiantes es un poco difícil entrar en estos campos ya que no lo hacemos tan a fondo, pero los científicos llevan a cabo esto porque están más involucrados.

Como el método científico nos ayuda a tener mejores resultados siguiendo sus pasos vamos a lograr mejores, así que tiene una gran importancia seguir paso a paso ya que así llegaremos a una mejor investigación para poder llegar a nuestros resultados.