En 1820, Hans Christian Oersted demostró formalmente que el paso de una corriente genera un campo magnético. Para esto realizó el siguiente experimento: puso un cable conectado a un circuito y, alrededor de este, varias brújulas, las cuales se encontraban a la misma distancia del cable. Mientras no había paso de corriente, las agujas de las brújulas se encontraban alineadas en la dirección de la fuerza magnética de la Tierra, es decir, hacia el norte. Sin embargo, cuando se conectaba el interruptor del circuito, permitiendo el paso de la corriente, Oersted mostró que las agujas de las brújulas cambiaban su dirección, alineándose circularmente en torno al cable.
Otra forma de observar el descubrimiento de Oersted es a través del experimento del electroimán (ver el experimento del electroimán). ¿Por qué el clavo se transforma espontáneamente en un imán?
Cuando cerramos el circuito, conectando los extremos de un alambre enrollado en el clavo a la pila, pasa una corriente eléctrica a través del cable. El resultado del paso de la corriente es tal, que a través de cada espira del alambre se genera una fuerza magnética alrededor.
Un conjunto de espiras superpuestas una sobre otra recibe el nombre de solenoide. Cuando fabricamos uno, la fuerza magnética de cada espira se suma, dando como resultado una fuerza neta o total paralela del solenoide. Ahora bien, si introducimos un clavo dentro del solenoide, la fuerza magnética del solenoide se “transmitirá” a través del clavo, transformando a este en un “imán espontáneo”.
El descubrimiento de Faraday
Más tarde, en el año 1831, el físico inglés Michael Faraday (1791-1867), e independientemente en Estados Unidos el físico Joseph Henry (1797-1878), descubrió que cuando se hace pasar un imán a través de una espira se produce una corriente eléctrica.
El experimento realizado por Faraday consistió esencialmente en tomar una espira de cable y conectar cada una de sus puntas a los extremos de un voltímetro (aparato usado para medir potenciales eléctricos). Cuando se mantiene el imán estático frente a la espira, el voltímetro no registra ninguna diferencia de potencial o voltaje entre los extremos del cable. Sin embargo, si se mueve el imán a través de la espira, la aguja del voltímetro varía de posición. Es decir, el movimiento de un imán a través de una espira genera una diferencia de potencial en los extremos de esta.
Por otro lado, cuando existe un cuerpo en movimiento cargado eléctricamente, este genera un campo magnético. En este caso, el campo magnético generado depende de la velocidad de movimiento del cuerpo y de la cantidad de carga que este posea.
Es interesante observar que el campo magnético generado por los portadores de carga depende del sistema de referencia desde donde observemos el movimiento. Así pues, si en mi sistema de referencia observo que los portadores de carga se mueven, entonces percibo el campo magnético generado por estos portadores de carga. Por el contrario, si desde mi sistema de referencia observo que el cuerpo no se mueve (no posee velocidad), no percibiré ningún campo magnético generado, aun cuando para otros sistemas de referencia externos –diferentes al mío– el cuerpo sí se mueva.
Glosario
– Espira: cuando se enrolla un alambre alrededor de un cuerpo, cada una de las vueltas de alambre se denomina espira.
