El Magnetismo

1. El magnetismo.

El magnetismo es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales.

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.

1.1. Historia del magnetismo.

Los fenómenos magnéticos fueron conocidos por los antiguos mexicas. Se dice que por primera vez se observaron en la ciudad de Magnesia del Meandro en Asia Menor, de ahí el término magnetismo. Sabían que ciertas piedras atraían el hierro, y que los trocitos de hierro atraídos atraían a su vez a otros. Estas se denominaron imanes naturales.

El primer filósofo que estudió el fenómeno del magnetismo fue Tales de Mileto que describía a la magnetita con propiedades de atraer al hierro.

También Sócrates hablaba de este mineral de color negro explicando ya entonces el fenómeno de inducción magnética.

En China, la primera referencia a este fenómeno se encuentra en un manuscrito del siglo IV a. C. titulado Libro del amo del valle del diablo: «La magnetita atrae al hierro hacia sí o es atraída por éste». La primera mención sobre la atracción de una aguja aparece en un trabajo realizado entre los años 20 y 100 de nuestra era: «La magnetita atrae a la aguja».

El científico Shen Kua (1031-1095) escribió sobre la brújula de aguja magnética y mejoró la precisión en la navegación empleando el concepto astronómico del norte absoluto. Hacia el siglo XIIl los chinos ya habían desarrollado la técnica lo suficiente como para utilizar la brújula para mejorar la navegación. Alexander Neckham fue el primer europeo en conseguir desarrollar esta técnica en 1187.

El conocimiento del magnetismo se mantuvo limitado a los imanes, hasta que en 1820, Hans Christian Orsted, profesor de la Universidad de Copenhague, describió cómo el paso de la corriente eléctrica a través de un cable conductor desviaba la aguja imantada de una brújula en dirección perpendicular al cable conductor.

Mostrando la existencia de una relación entre electricidad y magnetismo, a partir de este momento aparecería una nueva disciplina; el electromagnetismo.

Ampere explicó que dos corrientes eléctricas con la misma dirección y en hilos paralelos se atraen, mientras que si son de direcciones opuestas se repelen.

Faraday observó que siempre que el imán o la bobina estuvieran en movimiento; se genera corriente eléctrica, fenómeno que posteriormente llamaríamos corriente inducida; a la vez que vislumbró las líneas de fuerza magnética al esparcir limadura de hierro en un papel colocado sobre un imán.

Maxwell demostró la relación entre las fuerzas eléctricas y magnéticas y descubrió que la luz es precisamente un fenómeno electromagnético.

Hertz descubrió las ondas electromagnéticas y Marconi junto a Tesla supieron utilizarlas para el uso de la “radio”.

2. Los Imanes.

La palabra imán es un galicismo lexical que apareció primero en antiguo francés con las formas de aiemant, Aiimant y la actual aimant, derivadas del latin adamas, adamantis (metal duro, diamante)

Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro así como también puede atraer al cobalto y al níquel.

Los fenómenos magnéticos fueron observados por primera vez al menos hace 2500 años, con fragmentos de mineral de hierro magnetizado cerca de la antigua ciudad de Magnesia (hoy Manisa, en Turquía occidental). Esos trozos eran ejemplos de lo que ahora llamamos imanes permanentes.

Existen imanes de origen natural y otros fabricados de forma artificial. Generalmente, aquellos que son naturales manifiestan sus propiedades en forma permanente, como es el caso de la magnetita o Fe304. Los imanes artificiales se pueden crear a partir de la mezcla o aleación de diferentes metales.

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.

El magnetismo de los imanes se explica debido a las pequeñas corrientes eléctricas que se encuentran al interior de la materia. Estas corrientes se producen debido al movimiento de los electrones en los átomos, y cada una de ellas da origen a un imán microscópico. Si todos estos imanes se orientan en forma desordenada, entonces el efecto magnético se anula y el material no contará con esta propiedad. Por el contrario, si todos estos pequeños imanes se alinean, entonces actúan como un solo gran imán, entonces la materia resulta ser magnética.

Si se quiere lograr que un imán deje de ser magnético, entonces es necesario someterlo a la denominada “temperatura Curie”, es decir, a la temperatura precisa que cada tipo de imán requiere.

2.1. Tipos de imanes.

Según su origen:

 Imanes naturales: se refiere a minerales naturales, los cuales tienen la propiedad de atraer elementos como el hierro, el níquel, etc. La magnetita es un imán de este tipo, compuesto por óxido ferroso férrico, cuya particularidad principal consiste en atraer fragmentos de hierro natural.

 Imanes artificiales: esta denominación recae sobre aquellos cuerpos magnéticos que, tras friccionarlos con magnetita se transforman de manera artificial en imanes.

Según la perduración de sus propiedades magnéticas:

 Imanes temporales: los imanes temporales están conformados por hierro dulce y se caracterizan por poseer una atracción magnética de corta duración.

 Imanes permanentes: con este término se alude a aquellos imanes constituidos por acero, los cuales conservan la propiedad magnética por un tiempo perdurable.

 Imanes cerámicos o ferritas: Esta clase de imanes tiene un aspecto liso y color grisáceo. Suelen ser de los más utilizados debido a su maleabilidad. Aunque, por otro lado, al ser frágiles, corren el riesgo de romperse con facilidad.

 Imanes de alnico: el nombre deriva de una contracción de las palabras: aluminio, níquel y cobalto, elementos de los que se compone. Esta clase de imanes presentan un buen comportamiento frente a la presencia de altas temperaturas, sin embargo, no cuentan con considerable fuerza.

 Imanes de tierras raras: esta clase de imanes se subdividen en dos categorías de acuerdo al material químico del que se compone:

1. Neodimio: están formados por hierro, neodimio y boro. Presentan una oxidación

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