{"id":6341,"date":"2018-06-07T17:03:48","date_gmt":"2018-06-07T20:03:48","guid":{"rendered":"http:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/?p=6341"},"modified":"2018-06-07T17:03:48","modified_gmt":"2018-06-07T20:03:48","slug":"el-magnetismo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/?p=6341","title":{"rendered":"El magnetismo"},"content":{"rendered":"

La atracci\u00f3n y repulsi\u00f3n que hemos observado alguna vez en los imanes es tan s\u00f3lo el principio de un cautivante mundo regido por principios at\u00f3micos y aplicado a un sinf\u00edn de posibilidades.
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En los imanes se puede diferenciar un polo norte y uno sur.<\/figcaption><\/figure>\n

Pocos fen\u00f3menos f\u00edsicos naturales ofrecen tanta utilidad para el hombre como la que brinda el magnetismo. Su manipulaci\u00f3n ha permitido el dise\u00f1o de multitud de productos tecnol\u00f3gicos, al punto de resultar imprescindible en la actualidad para nuestras vidas cotidianas. El altavoz que nos permite escuchar radio, el micr\u00f3fono utilizado para realizar una grabaci\u00f3n, los motores de los electrodom\u00e9sticos, el alternador del autom\u00f3vil, el timbre, la electrov\u00e1lvula y el rel\u00e9, son tan s\u00f3lo algunos de los ejemplos que se fundamentan en esta curiosa propiedad presente en ciertos materiales naturales denominados magn\u00e9ticos.<\/p>\n

Sin embargo, a pesar de estar familiarizados con muchos de los productos que se valen de este fen\u00f3meno para funcionar, lo cierto es que el com\u00fan de las personas sabe poco y nada acerca de las causas y efectos que se esconden detr\u00e1s de \u00e9l. En este art\u00edculo descubriremos todos los secretos sobre el magnetismo para comprender su naturaleza.<\/p>\n

Propiedades<\/h2>\n

Al hablar de magnetismo es frecuente que pensemos en los imanes y en su capacidad de atracci\u00f3n y repulsi\u00f3n con la que alguna vez habremos experimentado. La asociaci\u00f3n no es incorrecta, ya que se trata de la fuerza que permite precisamente que se den estos fen\u00f3menos; sin embargo, debe tenerse presente que es una cualidad inherente a todos los materiales que conocemos, y no s\u00f3lo a unos pocos. Esto quiere decir que no existen objetos sin propiedades magn\u00e9ticas, lo que convierte en especial a los imanes es el hecho de que cuentan con una potencia mucho mayor que los dem\u00e1s. Y siguiendo este razonamiento, un im\u00e1n ser\u00eda entonces todo cuerpo con un campo magn\u00e9tico significativo.<\/p>\n

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Fen\u00f3meno de atracci\u00f3n de imanes de polos diferentes.<\/figcaption><\/figure>\n

En este punto arribamos al encuentro de un nuevo t\u00e9rmino. Denominamos campo magn\u00e9tico a la zona de influencia que se encuentra alrededor de los objetos imantados y que se representa por medio de l\u00edneas de fuerza que nos indican la forma de los mismos y su intensidad.<\/strong><\/p>\n

Una segunda caracter\u00edstica de los imanes es el hecho de que todos ellos tienen dos polos. Cada uno se encuentra en un extremo diferente y se conocen como Norte y Sur debido a que tienden a orientarse en este sentido seg\u00fan los polos magn\u00e9ticos de la Tierra (fen\u00f3meno que permite el funcionamiento de las br\u00fajulas). Recordemos que nuestro planeta tambi\u00e9n es un gran im\u00e1n y cuenta con un campo magn\u00e9tico de 36 mil millas en el espacio.<\/p>\n

Convencionalmente se dice que las l\u00edneas de fuerza son trazos imaginarios que van de polo a polo: de norte a sur por fuera del im\u00e1n y en sentido contrario por su parte interna. Es posible ver sus efectos, as\u00ed como su distribuci\u00f3n y densidad, disponiendo elementos met\u00e1licos de reducidas dimensiones, como limaduras de hierro, en la zona de influencia de un im\u00e1n. Las l\u00edneas de fuerza de un campo magn\u00e9tico son cerradas, y el conjunto de todas ellas constituye el flujo magn\u00e9tico.<\/p>\n

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Los fen\u00f3menos de atracci\u00f3n y repulsi\u00f3n que pueden verse al jugar con dos imanes tambi\u00e9n est\u00e1n \u00edntimamente relacionados con los polos y sus posiciones: cuando se atraen es porque son opuestos (norte y sur), cuando se repelen es porque son de igual signo (dos norte o dos sur).<\/p>\n

Otra caracter\u00edstica de los imanes es que si dividimos cualquiera de ellos en dos partes, en el punto de rotura se forman nuevos polos opuestos. Se obtienen as\u00ed dos nuevos imanes, con id\u00e9nticas propiedades que la pieza completa original. Este fen\u00f3meno se produce porque es imposible obtener un polo magn\u00e9tico aislado debido a que el magnetismo es una curvatura del espacio: el espacio es \u201ccomprimido\u201d en una parte y \u201cexpandido\u201d en la otra a modo de sistema, no puede existir uno sin el otro.<\/p>\n

De la misma manera, al producirse el fen\u00f3meno de atracci\u00f3n entre imanes, puede decirse que en lugar de dos pegados obtenemos uno. Pi\u00e9nsese por ejemplo en el conocido experimento que se realiza al acercar un im\u00e1n a una aguja y luego esta \u00faltima a otra. Descubriremos que contin\u00faan atray\u00e9ndose m\u00e1s all\u00e1 de la cercan\u00eda o lejan\u00eda del im\u00e1n: esto quiere decir que el campo magn\u00e9tico se unifica, s\u00f3lo hay un polo norte y uno sur que atraviesa a todas las piezas pegadas.<\/p>\n

Una \u00faltima propiedad com\u00fan a todos los imanes es el hecho de que pueden perder su potencia o quedar desmagnetizados completamente si:<\/p>\n

1)<\/strong> Se exponen a un campo magn\u00e9tico que est\u00e1 alineado en la direcci\u00f3n opuesta.
\n2)<\/strong> Se exponen al calor, energ\u00eda que distorsiona el material y excita las part\u00edculas de magneto, causando que los dominios se salgan de la alineaci\u00f3n.
\n3)<\/strong> Son golpeados causando que las part\u00edculas cambien de orientaci\u00f3n.
\n4)<\/strong> Se exponen a presiones muy elevadas.<\/p>\n

A modo de curiosidad, es interesante destacar que los griegos probablemente conoc\u00edan el segundo modo de desmagnetizar un im\u00e1n, ya que el propio t\u00e9rmino proviene de \u201cadamas\u201d, una palabra que se compone del prefijo de contrariedad o de negaci\u00f3n \u201ca\u201d, y de la segunda parte (damaoo) que quiere decir \u201cquemar\u201d.<\/p>\n

Tipos de imanes<\/h2>\n

\u00bfSon iguales todos los imanes? La respuesta es no. De hecho se trata de un descubrimiento tan antiguo que sus usos y formas a lo largo de la historia han ido variando de forma incre\u00edble.<\/p>\n

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Diferentes formatos
de imanes seg\u00fan su uso.<\/figcaption><\/figure>\n

Los primeros fen\u00f3menos magn\u00e9ticos observados de los que se tiene alg\u00fan registro fueron en Magnesia del Meandro hace m\u00e1s de 2 mil a\u00f1os, ciudad de Asia menor donde se cree que se encontraron por primera vez con imanes naturales a los que denominaron magnetitas.<\/strong> Hoy en d\u00eda sabemos que se trata de un mineral formado por \u00f3xido de hierro.<\/p>\n

Sin embargo, la mayor cantidad de imanes utilizados actualmente son artificiales. En la mayor\u00eda de los casos se trabaja con aleaciones de acero, n\u00edquel y cobalto, mediante las cuales se obtienen materiales que se magnetizan al ser sometidos a la acci\u00f3n de la corriente el\u00e9ctrica o a la de campos magn\u00e9ticos intensos.<\/p>\n

Tambi\u00e9n pueden clasificarse los imanes seg\u00fan el tiempo de conservaci\u00f3n de sus propiedades magn\u00e9ticas. Hablamos de imanes permanentes cuando el material imantado puede conservar durante a\u00f1os su capacidad de atracci\u00f3n y repulsi\u00f3n, un fen\u00f3meno que ocurre por ejemplo con el acero. En cambio, utilizamos la expresi\u00f3n \u201cim\u00e1n moment\u00e1neo\u201d para denominar a aquellos que manifiestan propiedades magn\u00e9ticas s\u00f3lo mientras se encuentran en las proximidades de un im\u00e1n, como por ejemplo, el hierro dulce.<\/strong><\/p>\n

Con respecto a las formas de los imanes hay que tener presente que es totalmente variable. Si bien los formatos cl\u00e1sicos son la barra rectangular y la herradura, dependiendo de la utilidad que se le vaya a dar, los imanes artificiales pueden fabricarse de cualquier configuraci\u00f3n y tama\u00f1o. De este modo hallamos peque\u00f1os imanes, como las agujas magn\u00e9ticas que se aplican a la detecci\u00f3n de campos magn\u00e9ticos utilizadas en la br\u00fajula y en los inclin\u00f3metros, y grandes imanes, como los que se disponen en los rel\u00e9s y en los altavoces destinados a la transformaci\u00f3n de impulsos el\u00e9ctricos en ondas ac\u00fasticas. En los aceleradores de part\u00edculas at\u00f3micas tambi\u00e9n pueden encontrarse imanes de dimensiones considerables y gran potencia destinados a crear campos magn\u00e9ticos constantes.<\/p>\n

\u00bfSab\u00edas qu\u00e9...?<\/div>
La sustancia m\u00e1s magn\u00e9tica es el boruro de neodimio y hierro. (B Nd2 <\/sub>Fe14<\/sub>)<\/div><\/div>\n

Lo mismo se puede decir de los materiales. Las aleaciones m\u00e1s comunes son de metales ferromagn\u00e9ticos como el hierro, el n\u00edquel y el cobalto, pero lo cierto es que existen muchas y muy distintas que permiten usos diversos. Por ejemplo, los imanes cer\u00e1micos, fabricados a partir de part\u00edculas muy finas de \u00f3xido de hierro, son muy fr\u00e1giles y pueden romperse con facilidad. En cambio, los imanes flexibles, realizados con hierro y estroncio, son incre\u00edblemente flexibles.<\/p>\n

Sin embargo, no todos los materiales pueden formar parte de un campo magn\u00e9tico. Entre los fierros y aceros que pueden ser colocados dentro, deben identificarse tres tipos o clases de acuerdo con sus reacciones:<\/p>\n

1)<\/strong> Aquellos que se magnetizan inmediatamente. Dentro de este grupo se encuentran los fierros dulces o blandos, que adquieren las propiedades magn\u00e9ticas por inducci\u00f3n y los pierden inmediatamente que se saca del campo magn\u00e9tico.
\n2)<\/strong> Aquellos que se van magnetizando gradualmente y, una vez saturados, conservan la propiedad permanentemente. Entre ellos se encuentran los fierros duros o aceros.
\n3)<\/strong> Aquellos que act\u00faan como fierros duros o dulces de acuerdo con las circunstancias. A esta clase se la conoce como fierro intermediario y se dice que reciben magnetismo subpermanente.<\/p>\n

Electrodin\u00e1mica<\/h2>\n

Muy a pesar de lo que se crey\u00f3 durante mucho tiempo, en la actualidad sabemos que el magnetismo no constituye una esfera de fen\u00f3menos independientes, sino que no es m\u00e1s que una manifestaci\u00f3n del movimiento de las cargas el\u00e9ctricas. Por este motivo, la disciplina que se encarga de su estudio es la electrodin\u00e1mica, rama de la f\u00edsica que trata las acciones din\u00e1micas de las corrientes el\u00e9ctricas. Esto quiere decir, entonces, que no existe ninguna diferencia esencial entre la atracci\u00f3n magn\u00e9tica que ejerce una bobina recorrida por una corriente el\u00e9ctrica y la que ejercen los imanes permanentes a los que hemos estado aludiendo.<\/strong><\/p>\n

Algunos de los temas que estudia la electrodin\u00e1mica son el campo magn\u00e9tico, las propiedades magn\u00e9ticas de la materia y de la inducci\u00f3n electromagn\u00e9tica, as\u00ed como otros que ya hemos tocado en este art\u00edculo. Pero, adem\u00e1s, abarca otros t\u00f3picos como las corrientes alternas, los aparatos de medida y las m\u00e1quinas el\u00e9ctricas.<\/p>\n

La relaci\u00f3n entre los diversos fen\u00f3menos el\u00e9ctricos y el magnetismo fue descubierta en la tercera d\u00e9cada del s. XIX. Para ello fue fundamental el experimento realizado en 1820 por el f\u00edsico y qu\u00edmico dan\u00e9s, Hans Christian Orsted (1777-1851), a partir del cu\u00e1l se pudo deducir que las fuerzas magn\u00e9ticas son causadas por el movimiento de la electricidad.<\/p>\n

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Andr\u00e9-Marie Amp\u00e8re, cient\u00edfico franc\u00e9s, fundador de la ciencia electromagn\u00e9tica.<\/figcaption><\/figure>\n

La experiencia consisti\u00f3 en colocar cerca de un conductor recorrido por una corriente una aguja imantada. Esta \u00faltima tend\u00eda a orientarse en direcci\u00f3n perpendicular al conductor y, si posteriormente se invert\u00eda el sentido de la corriente, la aguja giraba un \u00e1ngulo de 180\u00b0, es decir, que segu\u00eda orientada perpendicularmente al conductor pero con sus polos norte y sur invertidos.<\/p>\n

El trascendental experimento fue presenciado en la ciudad de Ginebra por el f\u00edsico franc\u00e9s Fran\u00e7ois Jean Dominique Arago (1786-1853), quien lo comunic\u00f3 a la Acad\u00e9mie des Sciences de Par\u00eds. De esta manera, lleg\u00f3 a ser conocido por el reconocido cient\u00edfico Andr\u00e9-Marie Amp\u00e8re (1775- 1836), quien formul\u00f3 en 1827 la teor\u00eda del electromagnetismo.<\/p>\n

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Una bobina realizada con cable por el que circule una corriente el\u00e9ctrica, produce un campo magn\u00e9tico m\u00e1s intenso que un cable en l\u00ednea recta. La bobina es un tipo de electroim\u00e1n llamado solenoide.<\/figcaption><\/figure>\n

Adelant\u00e1ndose a su \u00e9poca (a\u00fan no se conoc\u00eda la existencia del electr\u00f3n), Amp\u00e8re supo comprender que las acciones de los imanes se deben a corrientes cerradas existentes en la masa de la sustancia imanada.
\nA modo de resumen, puede explicarse la hip\u00f3tesis de Amp\u00e8re desde la teor\u00eda at\u00f3mica. Todos los imanes est\u00e1n formados por \u00e1tomos y cada uno era concebido como una espira, esto es, un conductor cerrado por el que circula corriente el\u00e9ctrica y que tiene la capacidad de aumentar el campo magn\u00e9tico al incrementar su intensidad. Si las espiras at\u00f3micas en cada plano se alinean, formar\u00edan una espira macrosc\u00f3pica. Como resultado de todas las espiras resultantes se obtendr\u00eda un solenoide.<\/p>\n

En la actualidad, se sabe que los electrones que se encuentran en \u00f3rbita alrededor del n\u00facleo at\u00f3mico forman espiras y que su rotaci\u00f3n intr\u00ednseca tambi\u00e9n produce un campo similar. Esto se debe a que el electr\u00f3n no es solamente una part\u00edcula con la carga el\u00e9ctrica minima sino que adem\u00e1s es un im\u00e1n. La intensidad del magnetismo de un electr\u00f3n es miles de veces mayor que la intensidad del magnetismo del n\u00facleo at\u00f3mico formado por protones y neutrones, por lo que las propiedades magn\u00e9ticas de la materia son consecuencia fundamentalmente del magnetismo de estas part\u00edculas.
\nDe esta manera, podemos arribar a una conclusi\u00f3n: El proceso de magnetizaci\u00f3n consiste en el alineamiento de los \u00e1tomos en una direcci\u00f3n determinada. Cuando por la acci\u00f3n de un campo magn\u00e9tico externo se logran estas condiciones, el material queda magnetizado.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u00a1Vamos A hacer un experimento!<\/h2>\n

Manos a la obra, para realizar este experimento necesitas un im\u00e1n en forma de U, una aguja, cinta adhesiva, un corcho y un recipiente con agua. \u00bfDescubriremos d\u00f3nde est\u00e1 el polo norte?<\/p>\n

1.<\/strong> Prepara un recipiente con agua.
\n2.<\/strong> Imanta la aguja frot\u00e1ndola en la misma direcci\u00f3n contra uno de los extremos del im\u00e1n unas 30 veces.
\n3.<\/strong> Pega con la cinta adhesiva la aguja al corcho y haz que flote en el recipiente con agua.
\n\u00bfQu\u00e9 puedes observar? \u00bfC\u00f3mo se comporta el corcho con la aguja imantada?<\/p>\n

Explicaci\u00f3n:<\/strong> Seguramente est\u00e1s observando que la aguja toma siempre la misma direcci\u00f3n, el eje norte – sur. \u00a1Fabricaste una br\u00fajula! Esto es as\u00ed porque el n\u00facleo de la Tierra, de hierro fundido, da al planeta su propio campo magn\u00e9tico. Los polos norte y sur magn\u00e9ticos est\u00e1n situados cerca de los polos geogr\u00e1ficos. El polo norte de un im\u00e1n siempre se\u00f1ala al norte magn\u00e9tico. Sin embargo, el campo puede verse afectado por estructuras de hierros que se encuentran presente en las paredes, pisos y dem\u00e1s componentes de edificios y casas.<\/div><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

La atracci\u00f3n y repulsi\u00f3n que hemos observado alguna vez en los imanes es tan s\u00f3lo el principio de un cautivante mundo regido por principios at\u00f3micos y aplicado a un sinf\u00edn de posibilidades. <\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[12],"tags":[7392,7393,7394,5709],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/6341"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=6341"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/6341\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6351,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/6341\/revisions\/6351"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=6341"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=6341"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=6341"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}