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Sustancias magnéticas
El fascinante mundo de los campos magnéticos impregna todos los materiales de nuestro entorno. Aunque todos los materiales reaccionan a las fuerzas magnéticas, la intensidad de esta interacción puede variar asombrosamente: desde una fuerte atracción hasta una ligera repulsión.
¿Qué materiales son atraídos por los imanes?
Materiales ferromagnéticos
Los objetos ferromagnéticos se adhieren por sí mismos a los imanes y también se denominan sustancias magnetizables, ya que se convierten en tales al entrar en contacto con un imán y se consideran sustancias magnéticas clásicas.
También se distingue entre materiales magnéticamente blandos y magnéticamente duros:
| Propiedad | Materiales suaves magnéticos | Materiales duros magnéticos |
|---|---|---|
| Magnetización | Fácil de magnetizar | Más difícil de magnetizar |
| Desmagnetización | Pierden propiedades rápidamente | Desmagnetización mínima |
| Remanencia | Baja magnetización residual | Magnetización residual alta y duradera |
| Aplicación | Magnetización temporal | Utilizados como imanes permanentes |
Los materiales que son magnéticos dependen en particular de su permeabilidad. A continuación se muestra una descripción general de los materiales fuertemente magnéticos:
| Rango de temperatura | Metales | Propiedades magnéticas |
|---|---|---|
| A 20°C | Hierro, níquel, cobalto | Permeabilidad especialmente elevada |
| A bajas temperaturas | Erbio, gadolinio, holmio, terbio, disprosio | Fuerte influencia magnética |
También hay algunas aleaciones especiales que a veces se utilizan para el blindaje magnético en tecnología de alta calidad, ya que tienen una permeabilidad extremadamente alta. Entre ellas se encuentran, por ejemplo, las aleaciones de níquel-hierro como el mu-metal y los compuestos de neodimio-hierro-boro, que se utilizan en los imanes permanentes más potentes.
Sustancias paramagnéticas
Los materiales paramagnéticos se sienten ligeramente atraídos por los imanes permanentes o electroimanes, pero no pueden magnetizarse y, por tanto, no pueden utilizarse como imanes. Su número de permeabilidad es ligeramente superior a 1, por lo que el campo magnético que actúa sobre ellos sólo se amplifica mínimamente. Entre las sustancias paramagnéticas, que sólo son atraídas muy débilmente por los imanes y no pueden magnetizarse de forma permanente, se incluyen:
- Aluminio
- Platino
- Oxígeno
Sustancias diamagnéticas
Los materiales diamagnéticos, como el cobre, el zinc y el agua, no se adhieren a los imanes e incluso son fácilmente repelidos por ellos. Esto se debe a que su permeabilidad – es decir, su capacidad para absorber y transmitir campos magnéticos – es especialmente baja. Por tanto, la pregunta de si el cobre es magnético puede responderse con un "no".
Resumen de las propiedades magnéticas y su permeabilidad
La permeabilidad magnética determina la permeabilidad de un material a los campos magnéticos:
| Tipo de sustancia | Permeabilidad | Reacción magnética |
|---|---|---|
| Ferromagnético | > 1.000 | Atracción fuerte |
| Paramagnético | > 1 | Atracción débil |
| Diamagnético | < 1 | Ligeramente repulsivo |
¿Cómo afectan los imanes a las sustancias magnéticas?
Los materiales ferromagnéticos están formados por imanes elementales microscópicamente pequeños que se organizan en los llamados distritos de Weiss. En estado no magnetizado, estos distritos están desordenados, lo que significa que sus campos magnéticos se neutralizan mutuamente.
El proceso de magnetización
Fase 1: Alineación
Si se acerca un imán externo, los imanes elementales de los dominios comienzan a realinearse. Las paredes de las zonas blancas se pliegan hasta crear una magnetización uniforme.
Fase 2: Formación de polos
- Se crean dos polos magnéticos (polo norte y polo sur)
- En ambos polos se forma un campo magnético de gran intensidad
- Las líneas de campo cerrado van del polo norte al polo sur
Visualización de campos magnéticos
Las líneas de campo magnético pueden visualizarse mediante un sencillo experimento:
- Espolvorear limaduras de hierro sobre papel o cartón
- Colocar el cuerpo magnético debajo
- Observación de la disposición de las virutas a lo largo de las líneas de campo
Efecto de amplificación
Cuando dos imanes están alineados en el mismo flujo de fuerza, sus campos magnéticos se refuerzan mutuamente y forman un campo magnético común más fuerte.