EFECTOS DE LAS CORRIENTES INDUCIDAS EN EL SER VIVO DEBIDO A CAMPOS MAGNÉTICOS INTRODUCCIÓN Si bien algunos efectos magnéticos han sido conocidos desde la antigüedad, como por ejemplo el poder de atracción que sobre el hierro ejerce la magnetita, no fue sino hasta el siglo XIX cuando la relación entre la electricidad y el magnetismo quedó patente, pasando ambos campos de ser diferenciados a formar el cuerpo de lo que se conoce como electromagnetismo. Antes de 1820, el único magnetismo conocido era el del hierro. Esto cambió con un profesor de ciencias poco conocido de la Universidad de Copenhague, Dinamarca, Hans Christian Oersted. En 1820 Oersted preparó en su casa una demostración científica a sus amigos y estudiantes. Planeó demostrar el calentamiento de un hilo por una corriente eléctrica y también llevar a cabo demostraciones sobre el magnetismo, para lo cual dispuso de una aguja de compás montada sobre una peana de madera. Mientras llevaba a cabo su demostración eléctrica, Oersted notó par a su sorpresa que cada vez que se conectaba la corriente eléctrica, se movía la aguja del compás. Se calló y finalizó las demostraciones, pero en los meses siguientes trabajó duro intentando explicar este nuevo fenómeno, sin ningún resultado. La aguja no era ni atraída ni repelida por ella. En vez de eso tendía a quedarse en ángulo recto. Hoy sabemos que esto es una prueba fehaciente de la relación intrínseca entre el campo magnético y el campo eléctrico plasmada en las ecuaciones de Maxwell. Si por el conductor no circula corriente, la brújula apunta hacia el norte geográfico, pero si circula corriente la brújula se orienta perpendicular al conductor; y si varía el senti do de la corriente, la brújula cambia de orientación. En la naturaleza encontramos materiales que tienen propiedades magnéticas, es decir, que atraen a materiales férricos. Los materiales que presentan estas propiedades son los imanes, que se caracterizan por tener un polo norte y un polo sur.
OBJETIVOS:
Como inducir corriente eléctrica mediante campos Magnéticos
Conocer como sucede la inducción de corriente eléctrica en nuestro cuerpo.
CONTENIDO TEMATICO PROBLEMA ¿Cómo se genera la corriente inducida en el cuerpo humano?
HIPÓTESIS
En el cuerpo se generan una gran cantidad de campos magnéticos y también eléctricos, estos son generados por palpitaciones del corazón o por estímulos nerviosos.
Los campos magnéticos inducen corrientes circulantes en el organismo tras la estimulación de nervios y músculos, lo cual es equivalente, que la intensidad de estas corrientes depende de la intensidad del campo magnético exterior.
Como nuestro cuerpo tiene partes conductoras de la electricidad, se inducen corrientes eléctricas y cuando están sometidos a un campo magnético aparece un fenómeno llamado electromagnetismo que no es más que fenómenos físicos que tiene que ver con el efecto de las cargas y las corrientes eléctricas.
MARCO TEÓRICO CAMPO MAGNÉTICO Es una región del espacio en la cual una carga eléctrica puntual de valor q que se desplaza a una velocidad (V) sufre los efectos de una fuer za que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad como al campo. Así, dicha carga percibirá una fuerza descrita con la siguiente igualdad.
INDUCCION MAGNETICA Es el flujo magnético por unidad de área de una sección normal a la dirección del flujo, y en algunos textos modernos recibe el nombre de intensidad de campo magnético, ya que es el campo real. La unidad de la densidad en el Sistema Internacional de Unidades es el tesla.
CAMPO ELÉCTRICO Un campo eléctrico es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas (la causa del flujo eléctrico) y se mide en Voltios por metro (V/m). El flujo decrece con la distancia a la fuente que provoca el campo
CAMPO ELECTROMAGNÉTICO (CEM) Los campos electromagnéticos son una combinación de campos de fuerza eléctricos y magnéticos invisibles. Tienen lugar tanto de forma natural como debido a la actividad humana.
CORRIENTE INDUCIDA Es la corriente que se crea en un circuito cerrado a partir de una fuerza electromotriz inducida, que a su ve z está generada por la variación del flujo magnético en el circuito.
CORRIENTE CONTINUA (CC) La corriente continua se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, que no cambia de sentido con el tiempo. A diferencia de la corriente alterna, en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección. Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con una corriente constante, es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad, así disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la carga (por ejemplo cuando se descarga una batería eléctrica). También se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo.
CORRIENTE ALTERNA (CA) Se denomina corriente alterna a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicam ente. La forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la oscilación senoidal con la que se consigue una transmisión más eficiente de la energía, a tal punto que al hablar de corriente alterna se sobrentiende que se refiere a la corriente alterna senoidal. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilación periódicas, tales como la triangular o la cuadrada. Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las industrias. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión y recuperación de la información codificada (o modulada) sobre la señal de la CA
LEY DE FARADAY La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde. Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad. Experimento de Faraday que muestra la inducción entre dos espiras de cable: La batería (derecha) aporta la corriente eléctrica que fluye a través de una pequeña espira(A), creando un campo magnético. Cuando las espiras
son
estacionarias,
no
aparece
ninguna corriente inducida. Pero cuando la pequeña espira se mueve dentro o fuera de la espira grande (B), el flujo magnético a través
de
la
espira
mayor
cambia,
induciéndose una corriente que es detectada por el galvanómetro (G)
Significado físico 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. Esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía. La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original. El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por un campo magnético generado en una tensión disponible con una circunstancia totalmente proporcional al nivel de corriente y al nivel de amperios disponible en el campo eléctrico. Cuando un voltaje es generado por una batería, o por la fuerza magnética de acuerdo con la ley de Faraday, este voltaje generado, se llama tradicionalmente «fuerza electromotriz» o fem. La fem representa energía por unidad de carga (voltaje), generada por un mecanismo y disponible para su uso. Estos voltajes generados son los cambios de voltaje q ue ocurren en un circuito, como resultado de una disipación de energía, como por ejemplo en una resistencia.
¿CÓMO SE GENERAN LAS CORRIENTES INDUCIDAS EN EL CUERPO? El cuerpo humano posee cargas libres cuando se expone a campos magnéticos estos hacen que estas cargas eléctricas se muevan y se produce la corriente inducida. La magnitud de corrientes inducidas depende de la densidad del campo externo, de la d istancia a la cual se encuentra la fuente, como a la presencia de objetos que puedan apantallarla.
CORRIENTES INDUCIDAS EN EL CUERPO HUMANO En el interior y el exterior de todas las células del cuerpo humano hay gran cantidad de cargas eléctricas libres cuyo desplazamiento genera multitud de corrientes eléctricas. La exposición a un campo eléctrico o magnético hace que las cargas libres se muevan. De esta forma se generan o inducen corrientes eléctricas en el interior del organismo. Estas permanecen en el interior del cuerpo humano, por lo que actualmente los estudios son sobre la exposición a campos magnéticos.
CONCLUSIONES:
La relación entre el campo eléctrico y magnético en el ser vivo, es directamente proporcional, es decir, a mayor campo magnético mayor inducción del campo eléctrico, generando un fenómeno llamado ELECTROMAGNETISMO.
Debido a que el cuerpo humano produce reacciones químicas en el interior y el exterior de las células donde se desplazan gran cantidad cargas eléctricas libres se podrá inducir corrientes eléctricas generadas por un campo magnético externo.
La corriente eléctrica inducida existe mientras dure la variación del campo magnético.
El cuerpo humano posee cargas eléctricas y la exposición a campos magnéticos hace que estas cargas se muevan.
Las corrientes generadas por un campo eléctrico se evacuan del cuerpo a través de las extremidades inferiores.
Las corrientes generadas o inducidas por un campo magnético permanecen en el interior del cuerpo humano.
Aun no se ha comprobado con exactitud el daño biológico que puede causar en las personas la exposición a estas corrientes inducidas.
