Magnetismo

Generalmente se entiende por magnetismo una fuerza física invisible que actúa sobre la materia. En el campo de la física, el término resume todos los subcampos que estudian los imanes y los campos magnéticos. Así pues, la investigación sobre el magnetismo estudia las propiedades de los imanes (por ejemplo, atracción o repulsión) y los fenómenos asociados a ellos. En física, el tesla es la unidad de medida del magnetismo.

Breve historia del magnetismo

Los imanes naturales se componen de hierro, oxígeno e hidróxido de hierro y se forman de forma natural a través del vulcanismo.
El magnetismo se ha utilizado con provecho al menos desde la invención de la brújula, alrededor del año 1100.

Sin embargo, los primeros experimentos sistemáticos para determinar la fuerza magnética no se llevaron a cabo antes de 1269. Pierre de Maricourt investigó cuándo los polos magnéticos se atraen o se repelen y dejó constancia escrita de sus hallazgos. Estos experimentos sentaron las bases de la investigación posterior sobre el magnetismo.

Dato interesante: La luz y el magnetismo también tienen una relación, porque estrictamente hablando, la luz está compuesta de campos eléctricos y magnéticos oscilantes.

Primera introducción al magnetismo: lo básico

En la escuela primaria ya se enseñan muchas cosas sobre el magnetismo. Un imán tiene básicamente dos polos: el polo norte (normalmente en rojo) y el polo sur (normalmente en azul). Fuera del imán, las líneas de campo siempre van del polo norte al polo sur, en tres dimensiones. En pocas palabras, un imán obtiene su energía de estos movimientos (o corrientes eléctricas). Las líneas de campo representan gráficamente el magnetismo, es decir, la fuerza del imán y su intensidad.

Un objeto debe estar dentro de este campo para que el imán lo influya. Diferentes ramas de la física estudian distintos tipos de imanes y magnetismo, entre ellos:

• magnetitas (manifestación del magnetismo en la naturaleza)
• imanes permanentes (por ejemplo, imanes de barra)
• imanes temporales
• electroimanes

El óxido de hierro, el samario, el cobalto y el neodimio se utilizan comúnmente para crear imanes permanentes y generar magnetismo. Los imanes de neodimio se encuentran entre los imanes más potentes del mundo y tienen una vida útil notable. Se estima que sólo pierden alrededor del 5% de su magnetismo cada 100 años. Sin embargo, si se almacenan incorrectamente o se exponen a altas temperaturas, pueden perder su efecto magnético. Esto ocurre aproximadamente a 80°C. Sin embargo, existen excepciones especiales que pueden tolerar temperaturas más altas.

Los electroimanes se componen principalmente de bobinas de cobre. Hoy en día es posible producir artificialmente electroimanes fuertes haciendo pasar corriente a través de bobinas. Alrededor de cada conductor se forma entonces un campo magnético a través del cual fluye la corriente, y esto se denomina efecto de magnetismo eléctrico. Los problemas de sobrecalentamiento que pueden surgir del magnetismo y la electricidad se pueden evitar con la ayuda de superconductores.

¿Qué tipos de magnetismo existen?

Para describir las propiedades magnéticas de los distintos materiales, se distinguen tres categorías:

Información: También es posible el blindaje contra el magnetismo. En el blindaje magnético, las líneas de campo son redirigidas por ciertos materiales o excluidas de áreas. Entre otros materiales se pueden utilizar metales MU, hierro dulce y Vitroperm. Información: También es posible el blindaje contra el magnetismo. En el blindaje magnético, las líneas de campo son redirigidas por ciertos materiales o excluidas de áreas. Entre otros, son posibles metales MU, hierro dulce y Vitroperm.

• Diamagnetismo: el material no tiene ningún efecto magnético y incluso se repele ligeramente.
• Paramagnetismo: el material sólo se atrae débilmente..
• Ferromagnetismo: elmaterial está expuesto a una fuerte atracción magnética.

Los imanes sólo tienen efecto sobre determinadas materias primas magnetizables, más concretamente sobre materiales ferromagnéticos como:

• hierro
• acero
• níquel
• cobalto

Si un ferromagneto no magnetizado entra en contacto con un campo externo y éste se desconecta, el ferromagneto conserva una magnetización positiva o negativa. En tales casos, el magnetismo provoca lo que se conoce como histéresis (cambio en el efecto después de un cambio en la causa). La magnetización negativa o positiva que queda después de este proceso también se denomina magnetismo remanente en física.

Información: También es posible el blindaje contra el magnetismo. En el blindaje magnético, las líneas de campo son redirigidas por ciertos materiales o excluidas de áreas. Entre otros materiales se pueden utilizar metales MU, hierro dulce y Vitroperm.

Aplicaciones del magnetismo en la vida cotidiana

Hoy en día, el magnetismo está omnipresente no sólo en la física. En la vida cotidiana encontramos imanes en todo tipo de formas y lugares, incluidos:

• vehículos motorizados
• discos duros
• transformadores de corriente
• equipos de obras

Los campos magnéticos fuertes permiten la exploración de la materia a nivel atómico. En combinación con las exploraciones, los médicos utilizan la resonancia magnética (IRM, por sus siglas en inglés) para examinar los órganos internos y las estructuras de los tejidos. Además, las fuerzas magnéticas pueden convertirse en fuerzas eléctricas y viceversa.

Si bien la posición de los electrones afecta la propiedad magnética de un material, el movimiento de los electrones a su vez crea electricidad. Por tanto, el magnetismo también desempeña un papel importante en el campo de la ingeniería eléctrica. Por ejemplo, los ingenieros han utilizado la levitación magnética para construir trenes de alta velocidad como el tren Maglev Transrapid.

Como campo de la física, el magnetismo también proporciona explicaciones de cómo se mueven los planetas en el espacio. En principio, nuestra Tierra es un imán gigante: tiene un polo norte y un polo sur y está rodeada por un campo geomagnético natural. La orientación del campo magnético de la Tierra explica por qué la aguja de una brújula siempre apunta hacia el norte.