domingo, 23 de noviembre de 2014

INGENIERIA ELECTRICA - Magnetismo e imanes

LA TIERRA ES UN GRAN IMAN Hace muchos siglos se descubrió cerca de la ciudad de Magnesia, en Asia Menor, un trozo de mineral negruzco que tenía la extraordinaria propiedad de atraer y mantener adheridas partículas de hierro; además, los trozos de hierro frotados de cierta manera con ese mineral adquirían a su vez tan extraña propiedad. Debido a que el descubrimiento de ese raro mineral fue hecho cerca de la ciudad de Magnesia, a esa propiedad de atracción se la llamó magnetismo. El descubrimiento se realizó muchos años antes de la era cristiana, y desde entonces se conoce el magnetismo de los minerales. Ese mineral fue encontrado posteriormente en muchos lugares del mundo, y se comprobó que era relativamente abundante. Consiste principalmente en hierro y oxígeno, y en el lenguaje técnico se lo llama "magnetita". Las rocas con magnetismo natural se conocieron durante muchos años por el nombre de "piedras cargadas", y fueron objeto de muchísimos trabajos y experimentaciones elementales por los "expertos" de los primeros tiempos y, posteriormente, por los hombres de ciencia. El primer empleo práctico de los imanes y del fenómeno natural del magnetismo se hizo en las brújulas, para indicar la dirección Norte-Sur, puesto que éste fue uno de los primeros descubrimientos sobre las propiedades de la magnetita. Aunque no se han encontrado documentos históricos escritos, que nos informen sobre la persona o personas que descubrieron esa propiedad, existen algunas indicaciones de que los chinos fueron los primeros que emplearon brújulas primitivas, hechas con trozos de magnetita, para indicar la dirección Norte-Sur, algunos miles de años antes de nuestra era. Existen documentos históricos que nos hacen saber que alrededor del siglo xn, los marinos emplearon brújulas algo más perfeccionadas, para orientarse en el mar, cuando las nubes no permitían la vista del sol o de las estrellas, medios normales en aquel entonces para la orientación. Hasta esa época, los navíos difícilmente se aventuraban a alejarse más allá de la vista de la costa, por el grave peligro de verse irremisiblemente perdidos. Así, el descubrimiento y aplicación del magnetismo en las brújulas hizo posible la exploración de la Tierra, alejándose los barcos cada vez más de las rutas conocidas, hasta los históricos viajes de Cristóbal Colón, que dieron por resultado el descubrimiento de América. Antes del histórico viaje hacia Occidente, realizado por Colón en 1492, era creencia general entre los marinos y otras Personas que se servían de las brújulas, que la aguja magnética indicaba siempre el verdadero polo norte y su dirección era la del eje del globo terráqueo, independientemente del lugar de la Tierra en que se encontrara colocada. Cuando Colón se dirigió hacia el Oeste notó que la aguja de su brújula se iba desviando cada vez más de la estrella polar, lo que alarmó a los navegantes, pero condujo al descubrimiento, y probó además que la Tierra es un gran imán cuyos polos norte y sur no coinciden exactamente con los polos del eje de rotación de nuestro planeta. El descubrimiento de que la Tierra es un gran imán se atribuye a un hombre de ciencia inglés, precursor de los grandes adelantos en la electrotecnia, el doctor William Gilbert (1540-1603). Antes de los trabajos de Gilbert, se pensaba que la aguja imanada indicaba el Norte debido a una misteriosa afinidad con ese polo, y de ello proviene la consternación de Colón y sus acompañantes al observar que la aguja de su brújula se desviaba cada vez más de la estrella polar, cuando el navío se dirigía directamente hacia el Oeste. Fueel doctor Gilbert, quien, realizando una serie de experimentos, en la corte inglesa y otros lugares, demostró que la acción del campo magnético terrestre es la que produce la magnetita y la orientación de las agujas imanadas en la dirección Norte-Sur. También otro hecho quedó demostrado por los trabajos del doctor Gilbert, y es que el polo magnético sur es el que está más cerca del polo Norte geográfico, y que el polo magnético norte es el más cercano al polo Sur geográfico. Los polos magnéticos están, aproximadamente, a unos 1.000 a 2.000 kilómetros de los polos geográficos. El polo magnético sur está en el norte del Canadá, un poco al oeste de la bahía de Baffin y dentro del Círculo Polar Artico. El polo norte magnético está algo al oeste de la Tierra de Victoria, en la Antártida. Por razones todavía no descubiertas, los polos magnéticos se trasladan lentamente de año a año, cambiando de lugar, pero manteniéndose dentro de la misma zona; estos movimientos son de vital importancia para los marinos y demás personas que emplean la brújula para orientarse. La variación de la posición, de año a año, se llama "declinación magnética", y es cuidadosamente calculada y observada por los observatorios para que los navegantes puedan hacer, en sus cartas, las correcciones correspondientes, de acuerdo con las últimas informaciones. Al hablar de "polo magnético", pensamos simplemente en un punto de la superficie terrestre donde en este instante el magnetismo o el "campo magnético", parece concentrarse desde todas las direcciones. Por conveniencia, hemos llegadoa hablar de ese campo magnético, y hasta imaginarlo, como formado por "líneas de fuerza magnética" que se extienden de polo a polo del imán, concentradas dentro del imán y relativamente dispersas fuera de él; así, por ejemplo, en la Tierra, considerada como un gran imán, esas "líneas de fuerza" se extienden desde el polo magnético norte hasta el polo magnético sur, alrededor y fuera de la Tierra; el circuito magnético se completa a través de la Tierra entre los dos polos magnéticos, y a esta parte del circuito, dentro de la Tierra, se la llama eje magnético terrestre, para distinguirlo del eje de rotación.

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