Fundamentos del Magnetismo: Propiedades, Imanes y Campos Magnéticos

Fundamentos del Magnetismo

El magnetismo es la propiedad que poseen ciertos cuerpos, llamados imanes, de atraer materiales como el hierro, el níquel y el cobalto. Su importancia es fundamental en la tecnología moderna, siendo esencial para el funcionamiento de:

• Timbres y alarmas.
• Conmutadores y motores eléctricos.
• Separadores de cuerpos metálicos.

Polos Magnéticos

Experimentalmente, se demuestra la presencia de dos polos en todo imán. Es importante destacar que no existen los polos aislados; cualquier imán posee siempre sus dos polos (norte y sur).

• Ley de atracción y repulsión: Los polos iguales se repelen y los polos opuestos se atraen.

Nota sobre el campo terrestre: El polo norte magnético de la Tierra se denomina así porque atrae el extremo norte de los dipolos magnéticos que utilizamos como brújulas. Sin embargo, debido a que el extremo norte de la brújula es atraído por él, el polo norte geográfico es, en realidad, un polo sur magnético.

Imanes: Clasificación y Fabricación

Los imanes pueden fabricarse sometiendo materiales a la acción de un campo magnético producido por un solenoide por el cual circula una corriente eléctrica.

• Imán temporal: La imantación desaparece al interrumpir la corriente.
• Imán permanente: La imantación permanece incluso después de retirar la corriente.

Un imán puede perder su capacidad magnética debido a:

• Golpes o vibraciones constantes.
• Calentamiento excesivo.
• Influencia de su propio campo magnético.

Campo Magnético

Todo imán está rodeado por un espacio en el cual se manifiestan sus efectos magnéticos; esta región se denomina campo magnético. Michael Faraday observó las líneas de fuerza magnética alrededor de un imán, las cuales salen del polo norte y entran al polo sur.

Teorías del Magnetismo

Teoría de Weber

Esta teoría postula que los materiales magnéticos están formados por imanes elementales muy pequeños orientados al azar. Cuando el material se magnetiza, estos imanes elementales giran hasta alinearse de forma paralela al campo que los magnetiza.

Clasificación de los Materiales según su Comportamiento Magnético

Ante la presencia de campos magnéticos, los materiales se comportan de distintas maneras:

• Ferromagnéticos: Se magnetizan con gran intensidad (ej. Fe, Ni, Co).
• Paramagnéticos: Se magnetizan, aunque no de forma muy intensa (ej. Al, Li, Pt, Sn, U).
• Diamagnéticos: No se magnetizan (ej. agua, vidrio, Cu, Pb, S, Na, Bi, P, Sb).