Contenido
- Historia del magnetismo
- Átomos y carga eléctrica
- Campos magnéticos de átomos
- Cancelación de campos
- Magnetización
- Dos factores
El magnetismo es el nombre del campo de fuerza generado por los imanes. A través de él, los imanes atraen ciertos metales desde la distancia, haciéndolos acercarse sin causa aparente. También es el medio por el cual los imanes se afectan entre sí. Todos los imanes tienen dos polos, llamados los polos "norte" y "sur". Al igual que los polos magnéticos se atraen entre sí, mientras que a diferencia de los polos magnéticos se empujan entre sí. Hay muchos tipos diferentes de imanes con una gran variedad de niveles de fuerza. Algunos imanes son apenas lo suficientemente fuertes como para sostener el papel en el refrigerador. Otros son lo suficientemente fuertes como para levantar automóviles.
Historia del magnetismo
Para entender qué hace que los imanes sean fuertes, debes entender algo de la historia de la ciencia del magnetismo. A principios del siglo XIX, la existencia del magnetismo era bien conocida, al igual que la existencia de la electricidad. En general, estos se consideraron como dos fenómenos completamente separados. Sin embargo, en 1820, el físico Hans Christian Oersted demostró que las corrientes eléctricas generan campos magnéticos. Poco después, en 1855, otro físico, Michael Faraday, demostró que los campos magnéticos cambiantes podían generar corrientes eléctricas. Así se demostró que la electricidad y el magnetismo son parte del mismo fenómeno.
Átomos y carga eléctrica
Toda la materia está hecha de átomos, y todos los átomos están hechos de pequeñas cargas eléctricas. En el centro de cada átomo se encuentra el núcleo, un pequeño grupo de materia densa con una carga eléctrica positiva. Alrededor de cada núcleo hay una nube ligeramente más grande de electrones cargados negativamente, sostenida en su lugar por la atracción eléctrica del núcleo de los átomos.
Campos magnéticos de átomos
Los electrones están constantemente en movimiento. Están girando y se mueven alrededor de los átomos de los que forman parte, y algunos electrones incluso se mueven de un átomo a otro. Cada electrón en movimiento es una pequeña corriente eléctrica, porque una corriente eléctrica es solo una carga eléctrica en movimiento. Por lo tanto, como mostró Oersted, cada electrón en cada átomo genera su propio campo magnético diminuto.
Cancelación de campos
En la mayoría de los materiales, estos pequeños campos magnéticos apuntan en muchas direcciones diferentes y, por lo tanto, se cancelan entre sí, de acuerdo con Kristen Coyne, del Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético. Los polos norte están al lado de los polos sur con tanta frecuencia como no, y el campo magnético neto de todo el objeto está cerca de cero.
Magnetización
Cuando algunos materiales están expuestos a un campo magnético externo, esta imagen cambia. El campo magnético externo obliga a todos esos pequeños campos magnéticos a alinearse. Su polo norte empuja a todos los pequeños polos norte en la misma dirección: lejos de él. Atrae a todos los pequeños polos sur magnéticos hacia él. Esto hace que los pequeños campos magnéticos dentro del material sumen sus efectos. El resultado es un campo magnético neto fuerte en el objeto como un todo.
Dos factores
Cuanto más poderoso es el campo magnético externo que se aplica, mayor es la magnetización que resulta. Este es el primero de los factores que determina qué tan fuerte se vuelve un imán. El segundo es el tipo de material del que está hecho el imán. Diferentes materiales producen imanes de diferentes fuerzas. Aquellos con una alta permeabilidad magnética (que es una medida de qué tan sensibles son a los campos magnéticos) hacen los imanes más fuertes. Por esta razón, el hierro puro se usa para hacer algunos de los imanes más fuertes.