Magnetismo

HISTORIA DE SU ESTUDIO, El fenómeno del magnetismo se conoce desde tiempos antiguos. La piedra imán o magnetita, un óxido de hierro que tiene la propiedad de atraerlos objetos de hierro, ya era conocida por los griegos, los romanos y los chinos. Cuando se pasa una piedra imán por un pedazo de hierro, éste adquiere a su vez la capacidad de atraer otros pedazos de hierro. Los imanes así producidos están `polarizados', es decir, cada uno de ellos tiene dos extremos llamados polos norte y sur. Los polos iguales se repelen, y los polos opuestos se atraen.

La brújula se empezó a utilizar en Occidente como instrumento de navegación alrededor del 1300 d.C. En el siglo XIII, el erudito francés Petrus Peregrinus realizó importantes investigaciones sobre los imanes. Sus descubrimientos no se superaron en casi300 años,hasta que elfisico y médico británico William Gilbert publicó su libro, De magnete en 1600. Gilbert aplicó métodos científicos al estudio de la electricidad y el magnetismo. Una de las ideas principales que presenta en su obra es la de que la orientación natural de una aguja magnética se debe al hecho de que la Tierra se comporta como un enorme imán. De acuerdo con Gilbert, el polo Norte geográfico de la Tierra también debe ser un polo magnético que atrae al extremo norte de una aguja magnética. De modo similar, el polo Sur geográfico de la Tierra se comporta como un polo magnético que atrae al polo sur de la aguja de una brújula. Debido a estas fuerzas de atracción, tal aguja (o cualquier otro imán en forma de barra) tiende a orientarse en la dirección Norte-Sur. Posteriormente, en 1750, el geólogo británico John Michell inventó una balanza que utilizó para estudiar las fuerzas magnéticas. Michell demostró que la atracción o repulsión entre dos polos magnéticos disminuye a medida que aumenta el cuadrado de la distancia entre ellos. El físico francés Charles de Coulomb, que había medido las fuerzas entre cargas eléctricas, verificó posteriormente la observación de Michell con una gran precisión.

PROPIEDADES DE LOS IMANES, Un imán está conformado por material natural y destaca por ser capaz de desarrollar un campo magnético que puede atraer a otros elementos, como es el caso del cromo, el cobalto, el hierro y el níquel. Dentro de las principales características de los imanes, encontramos que cuentan con un polo norte y con un polo sur, dichos polos son los que nos permiten conocer una de las principales propiedades de los imanes, es decir que los polos del mismo tipo se repelen, mientras que los polos de diferente tipos se atraen, cabe señalar que los dos polos son inseparables, uno de los polos no pude existir sin la existencia del otro polo. Las agrupaciones magnéticas nos permiten conocer la dirección del eje que pasa a través de un punto considerado como central, a través del cual las líneas de campo tienen a circular alrededor de los polos que se incluyen en dicho campo magnético. Cabe señalar que dentro de las propiedades de los imanes se tiene que la combinación de los dos polos, forma precisamente la dirección lineal a través del eje del campo magnético dentro de su centro.

TIPOS DE IMANES, los hay naturales, mismos que surgen a partir de un mineral de hierro y de magnetita, es decir, se trata de una mezcla de óxidos de hierro y de hierro de la familia de las ferritas, se caracterizan por ser materiales con un campo magnético fuerte. También hay imanes artificiales, productos de la elaboración del hombre, dentro de esta última categoría se encuentran los imanes PERMANENTES –como la barra magnética- y los imanes conocidos como TEMPORALES –los electroimanes-. En las propiedades de los imanes artificiales se tiene que han sido elaborados a partir de materiales ferromagnéticos y se fabrican a partir de la síntesis de un polvo producto de la aleación de tierras raras que más tarde formará una cerámica polarizada, bajo un campo magnético. Cabe señalar que los imanes permanentes tienen la particularidad de contar con un campo residual y coercitivo relativamente grandes, lo que le aporta propiedades especiales, en particular en lo referente al campo magnético, es por esto que los permanentes pueden atraer casi cualquier material ferromagnético.

CAMPO MAGNÉTICO, una barra imantada o un cable que transporta corriente pueden influir en otros materiales magnéticos sin tocarlos físicamente porque los objetos magnéticos producen un "campo magnético". Los campos magnéticos suelen representarse mediante "LÍNEAS DE FUERZA". En cualquier punto, la dirección del campo magnético es igual a la dirección de las líneas de fuerza, y la intensidad del campo es inversamente proporcional al espacio entre las líneas. En el caso de una barra imantada, las líneas de fuerza salen de un extremo y se curvan para llegar al otro extremo; estas líneas pueden considerarse como bucles cerrados, con un polo del bucle dentro del imán y otra fuera. En los extremos del imán, donde las líneas de fuerza están más próximas, el campo magnético es más intenso; en los lados del mán, donde las líneas de fuerza están más separadas, el campo magnético es más débil. Según su forma y su fuerza magnética, los distintos tipos de imán producen diferentes esquemas de líneas de fuerza. La estructura de las líneas de fuerza creadas por un imán o por cualquier objeto que genere un campo magnético puede visualizarse utilizando una brújula o limaduras de hierro. Los imanes tienden a orientarse siguiendo las líneas de campo magnético. Por tanto, una brújula, que es un pequeño imán que puede rotar libremente, se orientará en la dirección de las líneas. Marcando la dirección que señala la brújula al colocarla en diferentes puntos alrededor de la fuente del campo magnético, puede deducirse el esquema de líneas de fuerza. Igualmente, si se agitan limaduras de hierro sobre una hoja de papel o un plástico por encima de un objeto que crea un campo magnético, las limaduras se orientan siguiendo las líneas de fuerza y permiten así visualizar su estructura.

TIPOS DE MATERIALES, Podemos clasificar a los materiales, de acuerdo a su comportamiento frente a líneas de campos magnéticos, en:

•Ferromagnéticos: estos materiales, cuando son expuestos a un campo magnético, distorsionan en demasía las líneas de flujo. Esto se debe a que se produce un ordenamiento de los momentos magnéticos del material en la misma dirección y sentido que el campo exterior. Si retiramos el material de la acción del campo, conservara durante un tiempo las propiedades magnéticas adquiridas. Aquí la permeabilidad magnética es claramente superior a la del vacío, por ello estos materiales se caracterizan por pegarse a los imanes. Estos materiales se subdividen en: dominios magnéticos y paredes de Bloch. Los tres materiales

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