"El Bioelectromagnetismo (BEM) es la ciencia emergente que estudia la forma en que los organismos vivos interactúan con los campos electromagnéticos (EM). Los fenómenos eléctricos se hallan en todos los organismos vivientes. Más aún, existen corrientes eléctricas en el cuerpo que producen campos magnéticos que se extienden fuera del cuerpo. En consecuencia, los organismos pueden verse influidos también por campos magnéticos y electromagnéticos externos. Cambios en los campos naturales del cuerpo pueden producir cambios físicos y de conducta."
Se conoce como efecto Hall a la aparición de un campo eléctrico por separación de cargas, en el interior de un conductor por el que circula una corriente en presencia de un campo magnético con componente perpendicular al movimiento de las cargas. Este campo eléctrico (campo Hall) es perpendicular al movimiento de las cargas y a la componente perpendicular del campo magnético aplicado. Lleva el nombre de su primer modelador, el físico estadounidense Edwin Herbert Hall (1855-1938).
En épocas contemporáneas (1985) el físico alemán Klaus von Klitzing y sus colaboradores descubrieron el hoy conocido como efecto Hall cuántico, lo que les valió la obtención del premio Nobel de Física en 1985. En 1998, se otorgó un nuevo premio Nobel de Física a los profesores Laughlin, Strömer y Tsui por el descubrimiento de un nuevo fluido cuántico con excitaciones de carga fraccionarias. Este nuevo efecto ha traído grandes problemas a los físicos teóricos y actualmente constituye uno de los campos de investigación de mayor interés y actualidad en toda la física del estado sólido
Michael Faraday fue un físico y químico británico del siglo XVIII, profundizó en el estudio de los campos magnéticos, sus obsesión por conseguir generar electricidad, sus descubrimientos más importantes fueron el diamagnetismo, la electrólisis y la inducción electromagnética, que es el tema que hoy nos ocupa. Quizás la ley más conocida que enunció Faraday, en la que demostraba que el voltaje inducido es directamente proporcional a la velocidad con la que cambia el flujo magnético, que atraviesa una superficie con el circuito como borde.
Este descubrimiento surgió cuando enrolló en un arco de hierro, dos bobinas de alambre, llegando a la conclusión de que cuando aplicaba una corriente a una de las bobinas, la otra bobina que no había recibido corriente, también se cargaba de electricidad, otra serie de descubrimientos, que veremos más adelante, le llevaron a la conclusión de que se podía generar un campo eléctrico, a partir de un campo magnético variable.
Para poder conocer mejor que importancia tuvo la Ley de Inducción Electromagnética, tenemos que situarnos en cuanto al tiempo y los conocimientos que se tenían en el relación a los campos magnéticos y la electricidad.
Ya se conocía la relación existente entre la electricidad y el magnetismo, descubrimiento del físico Hans Christian Øersted. Este experimento consiste en acercar a un imán una aguja imantada, como todos los imanes tienen dos polos, uno positivo y otro negativo, la punta siempre indica el norte, luego el otro extremo indica el sur, da igual el tamaño que tenga nuestra aguja, aunque la cortemos en trozos, siempre la punta indicará el norte y el otro extremo el sur.
Si colocamos un imán, y esparcimos limaduras de hierro por encima, veremos el dibujo que crea, cada polo del imán captará las limaduras de hierro que se encuentren bajo su influencia, y es precisamente a eso a lo que llamamos campos magnéticos.
Los electrones en movimiento, a través de un hilo conductor, crea un campo magnético, esto es lo que se conoce como electromagnetismo, si enrollamos el hilo, el efecto magnético se concentrará, al fluir los electrones por la bobina generando un fuerza magnética capaz de atraer objetos pequeños de hierro o acero.
Así es que la Ley de Faraday o inducción electromagnética, enuncia que el voltaje inducido en un circuito cerrado resulta directamente proporcional a la velocidad con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una dada superficie con el circuito haciendo de borde.
La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo; no obstante esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.
Ley de Lenz: "El sentido de las corrientes o fuerza electromotriz inducida es tal que se opone siempre a la causa que la produce, o sea, a la variación del flujo".
Gracias a la ya nombrada Ley de Lenz, se completo la Ley de Faraday por lo que es habitual llamarla también Ley de Faraday-Lenz para hacer honor a sus esfuerzos en el problema, los físicos rusos siempre usan el nombre "Ley de Faraday-Lenz".
Los transformadores eléctricos han sido uno de los inventos más relevantes de la tecnología eléctrica. Sin la existencia de los transformadores, sería imposible la distribución de la energía eléctrica tal y como la conocemos hoy en día. La explicación es muy simple, por una cuestión de seguridad no se puede suministrar a nuestros hogares la cantidad de Kw que salen de una central eléctrica, es imprescindible el concurso de unos transformadores para realizar el suministro doméstico.
Sabiendo la importancia del transformador para la vida moderna, pasemos a definir qué es exáctamente el transformador.
El transformador básico es un dispositivo eléctrico construido con dos bobinas acopladas magnéticamente entre sí, de tal forma que al paso de una corriente eléctrica por la primera bobina (llamada primaria) provoca una inducción magnética que implica necesariamente a la segunda bobina (llamada secundaria) y provocando con este principio físico lo que se viene a llamar una transferencia de potencia.
También se puede definir de la siguiente manera, aunque esta nueva definición hace hincapié en su funcionalidad:
El transformador es un dispositivo eléctrico que utilizando las propiedades físicas de la inducción electromagnética es capaz de elevar y disminuir la tensión eléctrica, transformar la frecuencia (Hz), equilibrar o desequilibrar circuitos eléctricos según la necesidad y el caso específico. Transportar la energía eléctrica desde las centrales generadoras de la electricidad hasta las residencias domésticas, los comercios y las industrias. Dicho dispositivo eléctrico también es capaz de aislar circuitos de corriente alterna de circuitos de corriente continua.
Un solenoide (del griego, «solen», 'tubo', 'conducto', y «eidos», 'en forma de'1 ) es cualquier dispositivo físico capaz de crear un campo magnético sumamente uniforme e intenso en su interior, y muy débil en el exterior. Un ejemplo teórico es el de una bobina de hilo conductor aislado y enrollado helicoidalmente, de longitud indeterminada. En ese caso ideal el campo magnético sería uniforme en su interior y, como consecuencia, afuera sería nulo.
En la práctica, una aproximación real a un solenoide es un alambre aislado, de longitud finita, enrollado en forma de hélice (bobina) o un número de espirales con un paso acorde a las necesidades, por el que circula una corriente eléctrica. Cuando esto sucede, se genera un campo magnético dentro de la bobina tanto más uniforme cuanto más larga sea la bobina. La ventaja del solenoide radica en esa uniformidad que a veces se requiere en algunos experimentos de física. Pero también tiene inconvenientes: es más engorroso que las Bobinas de Tesla y no puede producir un campo magnético elevado sin un equipo costoso y un sistema de refrigeración. André-Marie Ampére inventó en 1820 el nombre de solenoide, en un experimento en las corrientes circulares.2 .
La bobina con un núcleo apropiado, se convierte en un electroimán. Se utiliza en gran medida para generar un campo magnético uniforme.
Se puede calcular el módulo del campo magnético en el tercio medio del solenoide según la ecuación:
siendo:
m, la permeabilidad magnética,
N, el número de espiras del solenoide,
i, la corriente que circula y
L, la longitud total del solenoide.
Mientras que el campo magnético en los extremos de este pueden aproximarse como:
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