sábado, 7 de noviembre de 2015

MAGNETISMO

Los imanes tienen un poderoso efecto hipnótico. Basta coger un par de ellos y ponerse a jugar...

Históricamente, los fenómenos magnéticos se conocen desde la antigüedad. Así, el filósofo griego Tales de Mileto (625 a.C. - 545 a.C.) dejó constancia por escrito de este fenómeno. En China, también se conocía este fenómeno (hay referencias escritas del siglo IV a.C.). En el siglo XII de nuestra era su estudio y aplicación se había desarrollado lo suficiente como para emplear una de sus aplicaciones, la brújula, en el perfeccionamiento de la navegación.

Pero, ¿qué es el magnetismo?...

Como siempre, para un conocimiento más profundo del magnetismo, te recomiendo ir a la bibliografía que aparece al final de esta entrada.

Las corrientes generadas por el movimiento de los electrones en la materia son las responsables de las propiedades magnéticas de la misma. Como existen multitud de materiales diferentes, las interacciones también son muy diferentes. Estas interacciones van desde la casi inapreciable de la madera con un imán hasta la fuerte entre las limaduras de hierro y ese mismo imán. Sí, has leído bien. Existe interacción entre la madera y un imán…

Según su interacción con un campo magnético, podemos clasificar los objetos en tres grandes grupos: Paramagnéticos, Ferromagnéticos y Diamagnéticos.

Para los materiales paramagnéticos y diamagnéticos, la magnetización es distinta de cero solo en presencia de un campo magnético externo. Si no hay campo magnético, no hay magnetización. Para los materiales ferromagnéticos, la magnetización es distinta de cero incluso cuando no hay campo magnético externo.

Cuando tenemos un material diamagnético y lo sumergimos en un campo magnético ocurre que la Magnetización (M) producida se opone al Campo Magnético (B). Es decir, la Magnetización y el Campo Magnético tienen direcciones opuestas. Si tenemos un material paramagnético y lo sumergimos en un campo magnético ocurrirá que la Magnetización y el Campo Magnético serán paralelos.

Explicar el comportamiento de los materiales ferromagnéticos es más complicado y hay que recurrir a un fenómeno cuántico llamado Acoplamiento de Intercambio. Al igual que los materiales paramagnéticos, los ferromagnéticos alinean Magnetización y Campo Magnético pero esta alineación en mucho mayor y su efecto se hace visible.

¿Qué observamos a nivel macroscópico?... Los materiales ferromagnéticos son atraídos por un imán y los paramagnéticos no son atraídos por un imán (en la realidad, sí son atraídos pero esta fuerza es tan débil que es contrarrestada por otras como la propia agitación molecular). Los materiales diamagnéticos son repelidos por el campo magnético. 

En el siguiente vídeo se puede observar el efecto de 4 imanes de neodimio sobre una lámina de grafito pirolítico (material diamagnético):



Bibliografía:
“Física para ciencias e ingeniería”. Tomo II.W. Edward Gettys, Frederick J. Keller y Malcolm J. Skove. Editorial McGraw Hill.
“Física”. Volumen 2. Raymond A. Serway y John W. Jewett. Editorial Thomson.
“Física para la Ciencia y la Tecnología”. Volumen 2ª. Paul A. Tipler y Gene Mosca. Editorial Reverté.

Imágenes:
escuelapedia.com

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