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Magnetismo



¿ATRACCIÓN O REPULSIÓN?

El mundo está lleno de seres vivos que son capaces de realizar intercambios de materia y energía con el entorno que los rodea. La materia, a su vez, está caracterizada por una serie de propiedades químicas y físicas que le otorgan cualidades. Una de estas importantes propiedades es conocida como magnetismo.

El magnetismo es un fenómeno físico que consiste en la acción o repulsión que ejercen los objetos sobre otros materiales. Existen materiales los cuales poseen propiedades magnéticas que pueden detectarse con facilidad, como por ejemplo el níquel o el hierro. Sin embargo, todos los materiales son influidos por la presencia de un campo magnético.


Imán ejerciendo fuerza de atracción en materiales con propiedades magnéticas.


Imanes

Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer otro material, mayormente otro material con propiedades magnéticas fáciles de detectar.

Los imanes pueden ser naturales, caracterizados por manifestar sus propiedades magnéticas de forma permanente, o artificiales ya que son obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales.

Estos también pueden dividirse en:

  • Imanes permanentes: aquellos que conservan el magnetismo después de ser imantados.
  • Imanes temporales: aquellos que no conservan el magnetismo después de ser imantados.


Efecto magnético que genera un imán.


Partes de un imán

Los imanes presentan dos zonas donde las interacciones se dan con mayor fuerza. Estas zonas se ubican en los extremos norte y sur del imán y se conocen como polos magnéticos.

Una de las propiedades fundamentales de la interacción entre imanes consiste en que los polos iguales se repelen, mientras que los polos opuestos se atraen. Este fenómeno es denominado efecto de atracción y repulsión y explica que las líneas magnéticas exteriores o polos opuestos, suelen ir desde el polo norte al polo sur, ocasionando que al acercarse estos extremos tiendan a unirse. La atracción varía de menor a mayor dependiendo la distancia entre los imanes.

Cuando sucede lo contrario, es decir, cundo se acercan dos polos iguales, estas líneas magnéticas no tienden a saltar de un polo a otro, si no que se empiezan a comprimir hacia su propio polo. Al alcanzar una compresión máxima, las líneas magnéticas tienden a expandirse provocando que los polos iguales de dos imanes no puedan acercarse y se repelan.

Otra característica importante de los imanes es que los polos no pueden separarse. Esto se debe a que si un imán se rompe en dos partes iguales no se obtienen un polo norte y un polo sur sino que se obtienen dos imanes, cada uno de ellos con un polo norte y un polo sur.


Polos norte y sur de un imán.


Campo magnético

El campo magnético es el espacio que envuelve el imán en donde son apreciables sus efectos magnéticos, es decir, es la región del espacio en la que se manifiesta la acción de un imán.

Para poder representar un campo magnético se utilizan las llamadas líneas de campo. Estas líneas son cerradas ya que parten del polo Norte al polo Sur, por el exterior del imán. Sin embargo, circulan de forma contraria por el interior del imán.

Las líneas de campo magnético no se cruzan entre ellas y se van separando al alejarse del imán de manera tangencial a la dirección del campo en cada punto.

El recorrido que efectúan estas líneas recibe el nombre de circuito magnético y el número de líneas de fuerza existentes en un circuito magnético se conoce como flujo magnético.

Las líneas de campo también pueden proporcionar información como:

  • La dirección que tendrá el campo magnético: ya que estas líneas van desde el polo sur al polo norte en el interior del imán y desde el polo norte al polo sur en el exterior del imán.
  • La intensidad del campo magnético: ya que la misma es proporcional al espacio entre las líneas de campo, es decir, a menor espacio mayor es la intensidad.


Líneas de campo representado un campo magnético.


Clasificación de los materiales magnéticos

Tipo de material Características

Diamagnético

Material débilmente magnético. Si se sitúa una barra magnética cerca de él, esta lo repele.

Ejemplo: bismuto (Bi), plata (Ag), plomo (Pb) y agua.

Paramagnético

Presenta un magnetismo significativo. Atraído por la barra magnética.

Ejemplo: aluminio (Al), paladio (Pd) y aire.

Ferromagnético

Magnético por excelencia o fuertemente magnético. Atraído por la barra magnética.

Ejemplo: hierro (Fe), cobalto (Co) y níquel (Ni).

Antiferromagnético

No magnético aun bajo acción de un campo magnético inducido.

Ejemplo: óxido de manganeso.

Ferrimagnético

Menor grado magnético que los materiales ferromagnéticos.

Ejemplo: ferrita de hierro.

Superparamagnético

Materiales ferromagnéticos suspendidos en una matriz dieléctrica.

Ejemplo: materiales utilizados en cintas de audio y vídeo.

No magnético

No afecta el paso de las líneas de campo magnético.

Ejemplo: el vacío.


Variedad de materiales magnéticos.

Imán natural

Existe un único mineral natural conocido como magnetita o piedra imán. De este mineral proviene el término magnetismo. La magnetita no es un mineral muy abundante pero se puede encontrar en diferentes tipos de rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias.



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