CARATULA DE FÍSICA QUÍMICA

Alumno: medina MestanzaProfesor: GudiñoCurso:2 Paralelo: “D”

ELECTROMAGNETISMO• La resistividad de los superconductores es nula por debajo de una

temperatura crítica Tc, característica de cada material. En presencia de un campo magnético la temperatura crítica es menor que la correspondiente en ausencia de campo.

• Cuando un superconductor se enfría por debajo de la temperatura crítica en un campo magnético, el campo magnético dentro del material es nulo, por que las corrientes superconductoras que se inducen en su superficie producen un campo magnético que compensa en el interior del superconductor al campo magnético aplicado

REPRESENTANDO EN IMAGEN

• El electromagnetismo fue descubierto de forma accidental en 1821 por el físico danés Hans Christian Oersted. El magnetismo halló aplicación desde el siglo XIX. El teléfono y el telégrafo alrededor de 1880 eran aparatos activados por baterías y, basados en el descubrimiento de Oersted, las grandes aplicaciones a la ingeniería de la inducción electromagnética son el motor eléctrico y el dínamo. El mismo Henry, codescubridor de la inducción electromagnética, había construido un motor en 1831 y diseñado juguetes primitivos. Edison inventó un generador bipolar en 1878, un año antes de inventar el filamento de luz eléctrico. El hecho de que hubiera un generador de potencia hizo que el uso de luz eléctrica se difundiera rápidamente. Con el experimento de Hertz se sentaron las bases para la transmisión inalámbrica de ondas de radio. De la misma forma, aparatos como la radio y la televisión utilizan muchos de los conocimientos que sobre electromagnetismo se generaron en las primeras decenas del siglo XX.

ELECTROMAGNETISMOS HOY EN DÍA

• Hoy en día, existe un tren capaz de viajar a una velocidad de 518 km/h utilizando la levitación magnética, uno de los principios del magnetismo (la repulsión entre polos iguales). La levitación permite que el tren se suspenda en aire, evitando de esta manera la fricción con los rieles. Este aspecto del magnetismo despertó mi interés. La mayor parte de los estudiantes, apenas tiene algunas ideas acerca del campo magnético, a pesar de figurar en los planes de estudio del secundario. A las dificultades del concepto de campo, se añade las pocas experiencias relevantes que hacen en electricidad y magnetismo. Entonces debía buscar la forma de reproducir éste fenómeno de una manera sencilla y a su vez didáctica.

INTRODUCCIÓN DEL TEMA

• Llamamos “levitación magnética” al fenómeno por el cual un dado material puede, literalmente, levitar gracias a la repulsión existente entre los polos iguales de dos imanes o bien debido a lo que se conoce como “Efecto Meissner”, propiedad inherente a los superconductores. La superconductividad es una característica de algunos compuestos, los cuales, por debajo de una cierta temperatura crítica, no oponen resistencia al paso de la corriente; es decir: son materiales que pueden alcanzar una resistencia nula.

INTRODUCCIÓN DEL TEMA

• En estas condiciones de temperatura no solamente son capaces de transportar energía eléctrica sin ningún tipo de pérdidas, sino que además poseen la propiedad de rechazar las líneas de un campo magnético aplicado. Se denomina “Efecto Meissner” a esta capacidad de los superconductores de rechazar un campo magnético que intente penetrar en su interior; de manera que si acercamos un imán a un superconductor, se genera una fuerza magnética de repulsión la cual es capaz de contrarrestar el peso del imán produciendo así la levitación del mismo.

LEVITACIÓN• Hoy día el uso más extendido del fenómeno de levitación magnética se da en los

trenes de levitación magnética. Un tren de levitación magnética es un vehículo que utiliza las ondas magnéticas para suspenderse por encima del carril (algunos de estos trenes van a 1 cm por encima de la vía y otros pueden levitar hasta 15 cm) e impulsarse a lo largo de un carril-guía. Si bien existen otras aplicaciones como, por ejemplo, las montañas rusas de levitación magnética o, lo que en la actualidad se encuentra bajo investigación, la propulsión de naves espaciales mediante este mismo fenómeno (lo que se menciona más adelante), estas se basan en los mismos principios que los trenes tanto para mantenerse levitando como para impulsarse a lo largo de un carril-guía. Por esta razón este trabajo se centrará en los trenes de levitación magnética y más aún, en el principio de funcionamiento de estos, dándole menos importancia a otros aspectos como: impacto ecológico, viabilidad económica (excepto en el caso de la propulsión de naves espaciales, donde se convierte en tema prioritario), confort, tendido estratégico de vías, diferentes diseños, etc.

PRINCIPIO DE LEVITACIÓN MAGNETICA• La levitación en un tren Magreb, se consigue mediante la

interacción de campos magnéticos que dan lugar a fuerzas de atracción o repulsión, dependiendo del diseño del vehículo, es decir, según si el tren utilice un sistema EMS (electromagnética suspensión o suspensión electromagnética) o EDS (electrodinámica suspensión o suspensión electrodinámica).

ES POSIBLE LA LEVITACIÓN MAGNÉTICA DEL ELEMENTO DE GRAN ENVERGEDURA

• No obstante los precios que esto involucra, ya es posible desde los años 80 el transporte de personas en trenes de levitación magnética en Alemania, Inglaterra y Japón, quienes cuentan con las primeras patentes de este tipo de transporte y precisamente en el año 1979 en Hamburgo, Alemania, pionero en el transporte de personas en un MAGLEV (tren impulsado por levitación magnética), fue presentado un tren denominado Transrapid 05, el cual recorría una pista de 908 metros y fue presentado en la Exposición de Transporte Internacional, logrando trasladar unas 50.000 personas.

• Esta experiencia podría catalogarse como levitación magnética de gran envergadura, sin embargo, existen otro tipo de elementos considerados como tal, siendo posiblemente la minería uno de los rubros de mayor tonelaje. Con este horizonte, el año 2005 en la Universidad de Nottingham en Inglaterra, se ha descubierto la posibilidad de levitar magnéticamente los materiales más pesados de la naturaleza, como el plomo, el oro, el platino y en teoría podrían hacer levitar elementos 15 veces más pesados que el osmio, el elemento más pesado de la 

TEOREMA DE LO QUE SUSTENTA• Existen en la naturaleza algunos elementos que tienden a magnetizarse

en dirección opuesta al campo magnético que se les aplica, fenómeno se conoce como efecto Meissner. La levitación magnética se produce en materiales diamagnéticos que son  suficientemente fuertes como para mantener equilibrado su peso. Si el material es sumergido en un fluido como el oxigeno líquido se potencia más aún por un fenómeno conocido como el principio de Arquímides.  El oxígeno líquido es muy combustible y se usa como carburantes para cohetes, lo que lo hace ser un peligroso elemento, sin embargo hace mucho mas fácil la flotabilidad, la levitación de materiales densos, ya que el oxigeno liquido amplifica el efecto de flotabilidad provocado por el magnetismo inherente de cada molécula de oxígeno, lo que permite levitar objetos pesados como el oro, el plomo, el platino, etc

COSTO DE ESTA TECNOLOGÍA• En esto radica el gran inconveniente que involucra el utilizar esta

tecnología. Es muy difícil poder determinar el costo de la levitación magnética, puesto que cada uno de los países que la utilizan la han diseñado de manera propia, es decir, el tren MAGLEV de Japón lo han diseñado acorde a sus necesidad esas, de igual forma para todos los países que los construye, en los que cada uno tiene diferentes metodologías y cuentan con diferentes tecnologías para complementar el fenómeno de la levitación, aunque su punto de convergencia es el mismo, todas se fundamentan en el efecto de Mesmer.

QUE ES LA LEVITACIÓN MAGNÉTICA • Llamamos levitación magnética al fenómeno por el cual un material

puede levitar gracias a la repulsión existente entre los polos iguales de dos imanes o bien debido a lo que se conoce como “Efecto Mesmer”, que explicaremos más adelante, que es una propiedad inherente a los superconductores.

• La superconductividad es una característica de algunos compuestos, los cuales, por debajo de una cierta temperatura crítica, no oponen resistencia al paso de la corriente; es decir: son materiales que pueden alcanzar una resistencia nula

UTILIZACIÓN ACTUAL DE LEVITACIÓN MAGNÉTICA • Originalmente desarrollado en laboratorios, algunos objetos magnéticos

levitantes han sido puestos en el mercado como Hi Tech, juguetes para niños de todas las edades. En este momento podemos encontrarnos:

• Trenes Maglev y rieles: Un completo kit con el tren y pistas. Ensamblar es necesario, pero la vista del tren de velocidad, mientras que flota sobre la pista parece que vale la pena el esfuerzo. 

• Suspendido de objetos: relojes, pelotas de golf, marcos para cuadros, coches de colección, globos y otros objetos se pueden encontrar flotando en el aire gracias a la tecnología de levitación magnética.

PRINCIPIO DE LEVITACIÓN MAGNÉTICA• Todos los sistemas que utilicen levitación magnética para sustentar

elementos ferromagnéticos deben contar, por lo menos, con dos elementos: un sistema eléctrico, constituido por una fuente variable de voltaje y una bobina; un sistema electromecánico, que utiliza la energía eléctrica almacenada en la bobina en forma de campo magnético para compensar la energía mecánica. Esta última relación se comprueba físicamente como el equilibrio de fuerza magnética y mecánica.

QUE ES LEVITACIÓN MAGNÉTICA •  

Métodos para la obtención de levitación magnética Existen diferentes métodos para la obtención de levitación magnética. Para objetos pesados, las principales son la suspensión electromagnética y electrodinámica suspensión. Véase: ¿Cómo funciona un tren Maglev? Para más detalles. 

Se ha demostrado que la levitación puede no ser estables en estática magnetismo; hay varias formas de superar este problema, el uso de materiales diamagnética es uno de ellos. Diamagnética sustancias repeler el campo magnético; este efecto se puede utilizar para crear levitación de objetos ligeros. En particular, las sustancias superconductoras diamagnets son perfectos, lo que permite la elevación de los pesos pesados. 

Otro mecanismo es el uso de eletrodynamic campos. Mudarse cargos producir magnetismo y los imanes en movimiento la producción de energía eléctrica; es la razón por la que ambos fenómenos se han unificado bajo el concepto de campo electromagnético. Diferentes conjuntos de conductores se desplazan y / o los imanes se pueden crear para generar la estabilidad vertical necesaria para impulsar la levitación.

LEVITACIÓN MAGNÉTICA Y SUS APLICACIONES •  LEVITACIÓN MAGNETICA Y SUS APLICACIONESINTRODUCCION• En 1821 el físico danés Hans Christian Oersted observo la conexión existente entre

losfenómenos eléctricos y magnéticos.El magnetismo halló aplicación desde el siglo XIX.Aparatos como la radio y la televisión se basan en muchos de los conocimientos yaplicaciones que, sobre electromagnetismo, se generaron en las primeras décadas delsiglo XX.La levitación es un fenómeno que siempre ha cautivado la imaginación del ser humano.Hoy en día, se conocen unos cuantos mecanismos físicos que permiten “sostener” unobjeto flotando sin contacto mecánico alguno con el suelo. No obstante, cuando sepretende extrapolar este atractivo fenómeno a sistemas de interés científico otecnológico, aparecen serias dificultades.En particular, las aplicaciones basadas en efectos dinámicos (un colchón de aire, por ejemplo) requieren una gran cantidad de energía, y las que tratan de evitar esteproblema mediante la estática (como las basadas en imanes que se repelen) sonaltamente inestables. Una mínima perturbación sobre el objeto levitante lo expulsairreversiblemente de su posición de equilibrio.

LEVITACIÓN MAGNÉTICA LA SUPERCONDUCTIVIDAD•  LEVITACIÓN MAGNETICA Y SUS APLICACIONESINTRODUCCION• En 1821 el físico danés Hans Christian Oersted observo la conexión existente entre los

fenómenos eléctricos y magnéticos. El magnetismo halló aplicación desde el siglo XIX.Aparatos como la radio y la televisión se basan en muchos de los conocimientos yaplicaciones que, sobre electromagnetismo, se generaron en las primeras décadas del siglo XX.La levitación es un fenómeno que siempre ha cautivado la imaginación del ser humano. Hoy en día, se conocen unos cuantos mecanismos físicos que permiten “sostener” un objeto flotando sin contacto mecánico alguno con el suelo. No obstante, cuando se pretende extrapolar este atractivo fenómeno a sistemas de interés científico o tecnológico, aparecen serias dificultades. En particular, las aplicaciones basadas en efectos dinámicos (un colchón de aire, por ejemplo) requieren una gran cantidad de energía, y las que tratan de evitar este problema mediante la estática (como las basadas en imanes que se repelen) son altamente inestables. Una mínima perturbación sobre el objeto levitante lo expulsa irreversiblemente de su posición de equilibrio.

LOS ELECTRO IMANES• Son imanes en los que el campo magnético que generan se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, que desaparece cuando cesa dicha corriente. Es elaborado mediante el contacto de dos metales, uno neutro y otro que puede ser cable e inducido por electricidad.

CONCLUSIÓN• Que la levitación magnética esta echa en base a de dos cuerpos

imantados que cuando se ponen en forma en la cual que no se unan asen un campo magnético en el cual otro cuerpo magnético entra en la conocida levitación