- Las cargas que se mueven en un campo magnético experimentan una fuerza perpendicular tanto a su velocidad como al campo magnético. Esta fuerza se llama fuerza de Lorentz.
- La magnitud de la fuerza viene dada por F =qvBsinθ, donde q es la carga, v es la velocidad, B es la intensidad del campo magnético y θ es el ángulo entre la velocidad y el campo magnético.
2. Deflexión de partículas cargadas:
- La fuerza de Lorentz hace que las partículas cargadas se desvíen de sus trayectorias rectilíneas en un campo magnético. Este efecto se utiliza en varios dispositivos, como tubos de rayos catódicos (CRT) y espectrómetros, para analizar y controlar haces de partículas cargadas.
3. Generación de campo magnético:
- Las cargas en movimiento pueden generar campos magnéticos. Este es el principio básico detrás de los electroimanes, que utilizan corrientes eléctricas para crear fuertes campos magnéticos. Los electroimanes se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones, como motores, generadores, imágenes por resonancia magnética (MRI) y trenes de levitación magnética (maglev).
4. Efecto motor:
- Cuando un conductor que transporta corriente se coloca en un campo magnético, la fuerza de Lorentz puede producir un par sobre el conductor. Este par puede hacer que el conductor gire, creando un efecto motor. Este es el principio detrás de los motores eléctricos, que convierten la energía eléctrica en energía mecánica.
5. Efecto generador:
- Por el contrario, hacer girar mecánicamente un conductor en un campo magnético puede inducir una fuerza electromotriz (EMF) en el conductor. Este EMF se debe al cambio del flujo magnético, según la ley de inducción electromagnética de Faraday. Este es el principio detrás de los generadores, que convierten la energía mecánica en energía eléctrica.
6. Levitación Magnética (Maglev):
- Los campos magnéticos también se pueden utilizar para hacer levitar objetos contra la fuerza de la gravedad. Esto se logra creando un equilibrio entre la fuerza magnética y la fuerza gravitacional. Los trenes Maglev utilizan este principio para lograr un transporte de alta velocidad levitando los trenes sobre las vías, reduciendo la fricción y permitiendo un consumo de energía significativamente reducido y velocidades más rápidas.
7. Imágenes por resonancia magnética (MRI):
- Los campos magnéticos desempeñan un papel crucial en la resonancia magnética, una técnica de imágenes médicas. La resonancia magnética utiliza fuertes campos magnéticos y ondas de radio para generar imágenes detalladas de las estructuras internas del cuerpo. El campo magnético alinea los espines de los átomos de hidrógeno en el cuerpo y las ondas de radio excitan estos espines. Luego, las señales resultantes se analizan para crear imágenes transversales.
