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Las tres ciencias físicas, cada vez más complementarias, de la física, la química y la astronomía albergan los conocimientos y las teorías organizadoras sobre la materia en todas sus dimensiones, desde las partículas subatómicas hasta el cosmos, sobre todos los estados de la materia, todas las formas de energía y todas las interrelaciones de la materia y la energía.
El electroimán es un núcleo de hierro blando que se magnetiza haciendo pasar una corriente a través de una bobina de alambre enrollada en el núcleo. Los electroimanes se utilizan para levantar masas pesadas de material magnético y para atraer piezas magnéticas móviles de dispositivos eléctricos, como solenoides, relés y embragues. Como las corrientes son grandes y el circuito es altamente inductivo, el control de un imán elevador es un problema. Si simplemente se abriera el interruptor de línea, se produciría un arco destructivo debido a que la inductancia de la bobina no permite que la corriente cambie instantáneamente a un valor cero. Por lo tanto, el controlador empleado con un imán elevador suele hacer las siguientes cosas automáticament:e (1) reduce la corriente del imán después de un valor inicialmente alto a un valor de mantenimiento más bajo para reducir el calentamiento del imán, (2) introduce una resistencia de descarga en derivación a través de la bobina del imán antes de permitir que se abra la línea cuando el operador apaga el imán, y (3) hace que fluya una corriente reducida de polaridad inversa en la bobina del imán durante un breve tiempo después de que el operador apague el interruptor. De este modo, se anula el magnetismo residual y se liberan los restos y pequeños trozos que podrían haber seguido aferrados al imán.
Este texto se ocupa de la inversión de los polos magnéticos de la Tierra y sus consecuencias. Todavía se necesitan observaciones paleomagnéticas de las transiciones de polaridad en lugares ampliamente distribuidos por todo el mundo. Por lo tanto, el debate sobre el comportamiento del campo geomagnético durante las transiciones de polaridad dista mucho de estar resuelto y es probable que continúe durante algún tiempo. Aqui se analizará la inversión de la polaridad del campo magnético de la Tierra. Es decir, en diferentes momentos del pasado de la Tierra, una brújula habría apuntado al sur en lugar de al norte. El campo magnético de la Tierra ha invertido su polaridad cientos de veces. El reconocimiento de que el campo geomagnético ha invertido repetidamente su polaridad desempeñó un papel fundamental en la revolución que transformó las ciencias geológicas en la década de 1960: la aceptación de la teoría de la tectónica de placas.
El electromagnetismo es la interacción física entre las cargas eléctricas, los momentos magnéticos y el campo electromagnético. El campo electromagnético puede ser estático, cambiar lentamente o formar ondas. Las ondas electromagnéticas se conocen generalmente como luz y obedecen a las leyes de la óptica. Los dispositivos electromagnéticos impregnan todas las facetas de la sociedad moderna. El electromanetismo, por tanto, es la interacción entre todos los objetos cargados eléctricamente, los objetos con momentos magnéticos y el campo electromagnético.
El magnetismo es el componente del electromagnetismo que incluye imanes, campos magnéticos y fuerzas magnéticas. El magnetismo comprende la interacción de corrientes eléctricas, campos eléctricos, momentos magnéticos intrínsecos y campos magnéticos. Los cuatro tipos básicos de momentos magnéticos son los monopolos magnéticos, los dipolos magnéticos, los multipolos magnéticos y los imanes. Las corrientes eléctricas, los momentos intrínsecos y los campos eléctricos cambiantes producen campos magnéticos. Los campos magnéticos, a su vez, ejercen fuerzas sobre las corrientes eléctricas, los momentos magnéticos intrínsecos y los imanes.