El campo magnético de la Tierra es de aproximadamente 25-65 microteslas (0.25-0.65 Gauss) en la superficie, lo suficiente para desviar las agujas de las brújulas

Un imán de refrigerador produce aproximadamente 0.001 Tesla (10 Gauss) en su superficie

Las máquinas de resonancia magnética (RM) utilizan de 1.5 a 7 Teslas, ¡hasta 140,000 veces más fuerte que el campo de la Tierra!

El campo magnético continuo más fuerte jamás creado en un laboratorio: 45.5 Teslas (Universidad Estatal de Florida)

Las estrellas de neutrones tienen campos magnéticos de hasta 100 millones de Teslas, los más fuertes del universo

El cerebro humano produce campos magnéticos de aproximadamente 1-10 picoteslas, medibles con escáneres MEG

Los trenes Maglev utilizan campos magnéticos de 1-4 Teslas para levitar y propulsar trenes a más de 600 km/h

1 Tesla = 10,000 Gauss exactamente (relación definida entre los sistemas SI y CGS)

Definición: Unidad SI de densidad de flujo magnético. 1 T = 1 Weber/m² = 1 kg/(A·s²)

Llamado así por: Nikola Tesla (1856-1943), inventor e ingeniero eléctrico

Uso: Máquinas de RM, imanes de investigación, especificaciones de motores

Valores típicos: Tierra: 50 µT | Imán de refrigerador: 10 mT | RM: 1.5-7 T

Definición: Unidad CGS de densidad de flujo magnético. 1 G = 10⁻⁴ T = 100 µT

Llamado así por: Carl Friedrich Gauss (1777-1855), matemático y físico

Uso: Equipos antiguos, geofísica, gausímetros industriales

Valores típicos: Tierra: 0.5 G | Imán de altavoz: 1-2 G | Imán de neodimio: 1000-3000 G

Definición: Unidad SI de intensidad de campo magnético. Corriente por unidad de longitud que crea el campo.

Uso: Diseño de electroimanes, cálculos de bobinas, pruebas de materiales magnéticos

Valores típicos: Tierra: 40 A/m | Solenoide: 1000-10000 A/m | Imán industrial: 100 kA/m

Definición: Unidad CGS de intensidad de campo magnético. 1 Oe = 79.5775 A/m

Llamado así por: Hans Christian Ørsted (1777-1851), descubridor del electromagnetismo

Uso: Grabación magnética, especificaciones de imanes permanentes, bucles de histéresis

Valores típicos: Coercitividad del disco duro: 2000-4000 Oe | Imán permanente: 500-2000 Oe

Definición: Una millonésima parte de un Tesla. 1 µT = 10⁻⁶ T = 0.01 G

Uso: Geofísica, navegación, mediciones de EMF, biomagnetismo

Valores típicos: Campo de la Tierra: 25-65 µT | Cerebro (MEG): 0.00001 µT | Líneas eléctricas: 1-10 µT

Definición: Igual a 1 nanotesla. 1 γ = 1 nT = 10⁻⁹ T. Utilizado en geofísica.

Uso: Prospecciones magnéticas, arqueología, exploración de minerales

Valores típicos: Detección de anomalías magnéticas: 1-100 γ | Variación diaria: ±30 γ

Electromagnetismo

Durante una demostración en una clase, Ørsted notó que la aguja de una brújula se desviaba cerca de un cable que transportaba corriente. Esta fue la primera observación que vinculó la electricidad y el magnetismo. Publicó sus hallazgos en latín, y en pocas semanas, científicos de toda Europa estaban replicando el experimento.

Demostró que las corrientes eléctricas crean campos magnéticos, fundando el campo del electromagnetismo

Inducción electromagnética

Faraday descubrió que los campos magnéticos cambiantes crean corrientes eléctricas. Mover un imán a través de una bobina de alambre generaba electricidad, el principio detrás de cada generador eléctrico y transformador de hoy.

Hizo posible la generación de energía eléctrica, los transformadores y la red eléctrica moderna

Teoría electromagnética unificada

Las ecuaciones de Maxwell unificaron la electricidad, el magnetismo y la luz en una sola teoría. Introdujo los conceptos de campo B y campo H como cantidades distintas, demostrando que la luz es una onda electromagnética.

Predijo las ondas electromagnéticas, lo que llevó a la radio, el radar y la comunicación inalámbrica

Ley de la fuerza de Lorentz

Describió la fuerza sobre una partícula cargada que se mueve en campos magnéticos y eléctricos: F = q(E + v × B). Esta fórmula es fundamental para comprender cómo funcionan los motores, los aceleradores de partículas y los tubos de rayos catódicos.

Base para comprender el movimiento de partículas en campos, la espectrometría de masas y la física del plasma

Superconductividad

Al enfriar el mercurio a 4.2 K, Onnes descubrió que su resistencia eléctrica desaparecía por completo. Los superconductores expulsan los campos magnéticos (efecto Meissner), lo que permite crear imanes ultra potentes sin pérdida de energía.

Llevó a las máquinas de RM, los trenes Maglev y los imanes de aceleradores de partículas que producen campos de más de 10 Teslas

Primer láser

Aunque no estaba directamente relacionado con el magnetismo, los láseres permitieron mediciones precisas del campo magnético a través de efectos magneto-ópticos como la rotación de Faraday y el efecto Zeeman.

Revolucionó la detección de campos magnéticos, los aisladores ópticos y el almacenamiento de datos magnéticos

Imágenes médicas por resonancia magnética (RM)

Damadian descubrió que el tejido canceroso tiene tiempos de relajación magnética diferentes a los del tejido sano. Esto llevó a la RM (Imagen por Resonancia Magnética), que utiliza campos de 1.5-7 Teslas para crear escaneos corporales detallados sin radiación.

Transformó el diagnóstico médico, permitiendo la obtención de imágenes no invasivas de tejidos blandos, cerebro y órganos

Veredicto: FALSO

Ambos miden lo mismo (campo B/densidad de flujo), solo que en diferentes sistemas de unidades. Tesla es SI, Gauss es CGS. 1 T = 10,000 G exactamente. Son tan intercambiables como metros y pies.

Veredicto: CONDICIONAL

¡Solo es cierto en vacío/aire! En materiales magnéticos, la conversión depende de la permeabilidad μᵣ. En hierro (μᵣ~2000), 1000 A/m crea 2.5 T, no 0.00126 T. Siempre indique su suposición al convertir B ↔ H.

Veredicto: MAYORMENTE FALSO

Los campos magnéticos estáticos de hasta 7 Teslas (máquinas de RM) se consideran seguros. Su cuerpo es transparente a los campos magnéticos estáticos. Existe preocupación por campos que cambian extremadamente rápido (corrientes inducidas) o campos superiores a 10 T. El campo de 50 µT de la Tierra es completamente inofensivo.

Veredicto: AMBIGUO

¡Confuso! En física, 'intensidad de campo magnético' se refiere específicamente al campo H (A/m). Pero coloquialmente, la gente dice 'campo magnético fuerte' refiriéndose a un campo B alto (Tesla). Siempre aclare: ¿campo B o campo H?

Veredicto: FALSO (PERO CERCANO)

En vacío: 1 Oe ≈ 1 G numéricamente, ¡PERO miden cantidades diferentes! Oersted mide el campo H (fuerza magnetizante), Gauss mide el campo B (densidad de flujo). Es como confundir fuerza con energía; casualmente tienen números similares en el aire, pero son físicamente diferentes.

Veredicto: DEPENDE

Electroimanes típicos: 0.1-2 T. Imanes de neodimio: campo superficial de 1-1.4 T. Pero los electroimanes superconductores pueden alcanzar más de 20 Teslas, superando con creces a cualquier imán permanente. Los electroimanes ganan en campos extremos; los imanes permanentes ganan en compacidad y ausencia de consumo de energía.

Veredicto: FALSO

¡Los campos magnéticos penetran la mayoría de los materiales fácilmente! Solo los superconductores expulsan completamente los campos B (efecto Meissner), y los materiales de alta permeabilidad (mu-metal) pueden redirigir las líneas de campo. Por eso el blindaje magnético es difícil; no se pueden simplemente 'bloquear' los campos como se puede con los campos eléctricos.

Rango: 1 µT a 10 T

Precisión: ±1-5%

Mide: Campo B (Tesla/Gauss)

El más común. Un chip semiconductor que emite un voltaje proporcional al campo B. Se utiliza en teléfonos inteligentes (brújula), gausímetros y sensores de posición.

Ventajas: Económico, compacto, mide campos estáticos

Desventajas: Sensible a la temperatura, precisión limitada

Rango: 0.1 nT a 1 mT

Precisión: ±0.1 nT

Mide: Campo B (Tesla)

Utiliza la saturación de un núcleo magnético para detectar pequeños cambios de campo. Se utiliza en geofísica, navegación y misiones espaciales.

Ventajas: Extremadamente sensible, ideal para campos débiles

Desventajas: No puede medir campos altos, más caro

Rango: 1 fT a 1 mT

Precisión: ±0.001 nT

Mide: Campo B (Tesla)

El magnetómetro más sensible. Requiere refrigeración con helio líquido. Se utiliza en escáneres cerebrales MEG y en investigación de física fundamental.

Ventajas: Sensibilidad inigualable (¡femtotesla!)

Desventajas: Requiere refrigeración criogénica, muy caro

Rango: 10 µT a 10 T

Precisión: ±2-10%

Mide: Cambio en el campo B (dB/dt)

Bobina de alambre que genera un voltaje cuando el flujo cambia. No puede medir campos estáticos, solo campos de CA o en movimiento.

Ventajas: Simple, robusto, capaz de medir campos altos

Desventajas: Solo mide campos cambiantes, no CC

Rango: 1 A a 1 MA

Precisión: ±1%

Mide: Corriente (relacionada con el campo H)

Mide la corriente alterna detectando el campo magnético que crea. Se enrolla alrededor de un conductor sin contacto.

Ventajas: No invasivo, amplio rango dinámico

Desventajas: Solo CA, no mide el campo directamente

Tesla (T) es la unidad SI, Gauss (G) es la unidad CGS. 1 Tesla = 10,000 Gauss exactamente. Se prefiere Tesla para aplicaciones científicas y médicas, mientras que Gauss sigue siendo común en la literatura antigua y en algunos contextos industriales.

¡Solo en vacío/aire! En vacío: B (Tesla) = μ₀ × H (A/m) donde μ₀ = 4π×10⁻⁷ ≈ 1.257×10⁻⁶ T·m/A. En materiales magnéticos como el hierro, necesita la permeabilidad relativa del material (μᵣ), que puede ser de 1 a más de 100,000. Nuestro convertidor asume el vacío.

El campo B (densidad de flujo) mide la fuerza magnética real experimentada, incluidos los efectos del material. El campo H (intensidad de campo) mide la fuerza magnetizante que crea el campo, independientemente del material. En vacío B = μ₀H, pero en materiales B = μ₀μᵣH donde μᵣ varía enormemente.

El campo de la Tierra varía de 25 a 65 microteslas (0.25-0.65 Gauss) en la superficie. Es más débil en el ecuador (~25 µT) y más fuerte en los polos magnéticos (~65 µT). Es lo suficientemente fuerte como para orientar las agujas de las brújulas, pero entre 20,000 y 280,000 veces más débil que las máquinas de RM.

¡Sí! 1 Tesla es aproximadamente 20,000 veces más fuerte que el campo de la Tierra. Los imanes de refrigerador son de ~0.001 T (10 G). Las máquinas de RM utilizan 1.5-7 T. Los imanes de laboratorio más fuertes alcanzan ~45 T. Solo las estrellas de neutrones superan los millones de Teslas.

1 Oersted (Oe) = 1000/(4π) A/m ≈ 79.577 A/m. Oersted es la unidad CGS para el campo H, mientras que A/m es la unidad SI. El factor de conversión proviene de la definición del amperio y las unidades electromagnéticas CGS.

Los estándares internacionales (IEC, FDA) requieren Teslas para las imágenes médicas. Esto evita la confusión (1.5 T frente a 15,000 G) y se alinea con las unidades SI. Las zonas de seguridad de la RM se definen en Teslas (directrices de 0.5 mT, 3 mT).

Los campos estáticos >1 T pueden interferir con marcapasos y atraer objetos ferromagnéticos (peligro de proyectil). Los campos que varían en el tiempo pueden inducir corrientes (estimulación nerviosa). Los protocolos de seguridad de la RM controlan estrictamente la exposición. El campo de la Tierra y los imanes típicos (<0.01 T) se consideran seguros.