EL MAGNETISMO

Existe en la naturaleza un mineral llamado magnetita o piedra imán que tiene la propiedad de atraer el hierro, el cobalto, el níquel y ciertas aleaciones de estos metales. Esta propiedad recibe el nombre de magnetismo.

Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro (también puede atraer al cobalto y al níquel). Los imanes que manifiestan sus propiedades de forma permanente pueden ser naturales, como la magnetita (Fe₃O₄) o artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales. Podemos decir que un imán permanente es aquel que conserva el magnetismo después de haber sido imantado. Un imán temporal no conserva su magnetismo tras haber sido imantado.

En un imán la capacidad de atracción es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se denominan norte y sur, debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos de la Tierra, que es un gigantesco imán natural.

La región del espacio donde se pone de manifiesto la acción de un imán se llama campo magnético. Este campo se representa mediante líneas de fuerza, que son unas líneas imaginarias, cerradas, que van del polo norte al polo sur.

Los imanes tienen dos polos magnéticos diferentes llamados Norte o Sur. Si enfrentamos los polos Sur de dos imanes estos se repelen, y si enfrentamos el polo sur de uno, con el polo norte de otro se atraen. Otra particularidad es que si los imanes se parten por la mitad, cada una de las partes tendrá los dos polos. 

Cuando se pasa una piedra imán por un pedazo de hierro, éste adquiere a su vez la capacidad de atraer otros pedazos de hierro.

Un imán de neodimio (también conocido como imán NdFeB, NIB, o Neo); se trata de un imán permanente hecho de una aleación de neodimio, hierro y boro, su fórmula es Nd₂Fe₁₄B. Fue desarrollado en 1982 por General Motors y la división de metales especiales de la Sumitomo Metal Industries. Los imanes de neodimio son el tipo de imán permanente de mayor potencia hecho por el hombre. ​ Han reemplazado a otros tipos de imanes en muchísimas aplicaciones de la industria moderna que requieren imanes permanentes de gran potencia; aplicaciones tales como la fabricación de motores en herramientas inalámbricas, discos duros, y sellos magnéticos.

Se les usa para piezas livianas, como es el caso de las piezas que se utilizan en las cabezas de los discos duros.

Son usados, también, en las pastillas de las guitarras eléctricas y en las máquinas de resonancia magnética. Veamos, esta vez, lo relacionado con los usos terapéuticos que, valga anotarlo, se relacionan, íntimamente, con los usos industriales, como pasaremos a explicarlo.

En las medicinas alternativas y, más específicamente, en la magnetoterapia, estos imanes son fabricados con unas especificaciones especiales.

Retomemos, también, el uso industrial de estos imanes en los motores y, más específicamente, en los servomotores sean estos síncronos o los de paso a paso.

En lo que tiene que ver con los motores de los vehículos eléctricos, estos imanes son de gran relevancia, al tiempo que lo son, también, en los generadores eléctricos que se utilizan en las turbinas de viento.

Electromagnetismo 

El electromagnetismo es la parte de la electricidad que estudia la relación entre los fenómenos eléctricos y los fenómenos magnéticos.

Esta relación entre la electricidad y el magnetismo fue descubierta por el físico danés Hans Christian Oersted. Éste observó que si colocaba un alfiler magnético que señalaba la dirección norte-sur paralela a un hilo conductor rectilíneo por el cual no circula corriente eléctrica, ésta no sufría ninguna alteración.

Sin embargo en el momento en que empezaba a pasar corriente por el conductor, el alfiler magnético se desviaba y se orientaba hacia una dirección perpendicular al hilo conductor. Si de golpe dejaba de pasar corriente por el hilo conductor, la aguja volvía a su posición inicial

De este experimento se deduce que al pasar a una corriente eléctrica por un hilo conductor se crea un campo magnético.

Campo magnético creado por una corriente eléctrica

El valor del campo magnético creado dependerá de la intensidad del corriente eléctrico y de la distancia respecto del hilo, así como de la forma que tenga el conductor por donde pasa la corriente eléctrica.

• En el caso de un hilo conductor rectilíneo se crea un campo magnético circular alrededor del hilo y perpendicular a él.
• Cuando tenemos un hilo conductor en forma de espiral, el campo magnético sera circular. La dirección y el sentido del campo magnético depende del sentido de la corriente eléctrica.
• Cuando tenemos un hilo conductor enrollado en forma de hélice tenemos una bobina o solenoide. En este caso se crea un campo magnético parecido al de un espiral.

Una aplicación muy común de las bobinas son los electroimanes. Estos consisten en una bobina por donde circula una corriente eléctrica. Esta bobina contiene un núcleo ferromagnético en su interior. Cuando por la bobina circula una corriente eléctrica, el núcleo de hierro se convierte en un imán temporal. Cuantas más espiras tenga la bobina, mayor será su campo magnético.

Fuerza electromagnética

Cuando una carga eléctrica está en movimiento crea un campo eléctrico y un campo magnético a su alrededor.

Así pues, este campo magnético realiza una fuerza sobre cualquier otra carga eléctrica que esté situada dentro de su radio de acción. Esta fuerza que ejerce un campo magnético será la fuerza electromagnética.

Si tenemos un hilo conductor rectilíneo por donde circula una corriente eléctrica y que atraviesa un campo magnético, se origina una fuerza sobre el hilo. Esto es debido a que el campo magnético genera fuerzas sobre cargas eléctricas en movimiento.

Si en lugar de tener un hilo conductor rectilíneo tenemos un espiral rectangular, aparecerán un par de fuerzas de igual valor pero de diferente sentido situadas sobre los dos lados perpendiculares al campo magnético. Esto no provocará un desplazamiento, sino que la espira girará sobre si misma.

¿Qué es un electroimán?

Un electroimán es un imán que es creado cuando una corriente eléctrica es aplicada a cierto material. La corriente eléctrica crea un campo magnético que puede ser manipulado al formar un cable en una bobina apretada, creando capas de campos magnéticos y por lo tanto, fortaleciendo el poder magnético de la bobina. Cuando un núcleo de hierro es insertado en el centro de la bobina, el imán se fortalece aún más. Cuando la corriente eléctrica se quita, las propiedades magnéticas se pierden. Al controlar la corriente eléctrica, el electroimán se puede controlar.

Los electroimanes están en todas partes. Puedes raramente considerar este hecho, pero cada vez que arrancas el motor de tu automóvil, enciendes tu computadora portátil u otro dispositivo electrónico o cuando visitas a tu médico para un escaneo completo de cuerpo, estás poniendo a un electroimán a trabajar. Los electroimanes se usan en miles de dispositivos y desempeñan funciones clave en la tecnología avanzada.

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