VUELTA AL COLE
¿Cómo funcionan los imanes?
El magnetismo puede «apagarse» y permite que las brújulas señalen el norte. Explicamos por qué
Hace 2000 años los griegos y los chinos ya conocían los imanes. Se sabía que había un mineral procedente de una ciudad de Asia Menor llamada Magnesia y que era capaz de atraer trozos de metal. Le dieron el nombre de magnetita. Por entonces los navegantes de todos los mares y océanos se guiaban por el movimiento del sol, la posición de las estrellas y el contorno tranquilizador de la costa. Usaban instrumentos más o menos sofisticados, como astrolabios, cuadrantes y sextantes, pero en medio de la niebla y la tormenta, las estrellas se ocultaban y los barcos se perdían. Pero mil años después de que se conociera la magnetita (Fe3O4), se aprendió que cuando se frotaban con ella pequeñas agujas de hierro, estas se ponían siempre en la misma dirección. Y desde entonces, las brújulas permitieron trazar rumbos con mayor precisión y seguridad. Aquí se explica cómo construir una brújula casera .
El motivo es que en el interior de la Tierra hay un gran núcleo metálico que está girando y que se comporta como un imán gigantesco. Se dice que es un imán porque tienen una propiedad conocida como magnetismo , que es la capacidad para atraer a otros imanes y a algunos metales: el hierro, el cobalto y el níquel. Cuando la aguja de una brújula flota en el agua o gira sobre un eje y se orienta, es porque el imán terrestre la está atrayendo. Aparte de esa propiedad, el campo magnético terrestre actúa como un escudo protector frente a la radiación solar y permite que exista la vida en la Tierra tal y como se conoce.
Los imanes tienen siempre dos polos, el norte (N) y el sur (S). Son dos zonas del mineral en las que la atracción magnética es máxima. Además, tienen la peculiraridad de que si se enfretan dos polos norte o dos polos sur, se repelen mutuamente. En cambio, si se enfrenta un polo sur y un polo norte, se atraen. Curiosamente, en la zona central situada entre ambos polos hay una línea neutra que no tiene capacidad de atracción ni repulsión. En el caso de que se rompa un imán en pedazos, cada nuevo fragmento tendrá un nuevo polo sur, un polo norte y una zona neutra.
Estas fuerzas tienen un alcance limitado al llamado campo magnético, que es la región del espacio en la que están presentes. Este campo está formado por unas líneas características que pueden verse en este experimento para hacer en casa .
¿De dónde viene el magnetismo?
¿Por qué hay materiales capaces de empujarse o atraerse unos a otros? Esto ocurre cuando hay partículas cargadas eléctricamente y en movimiento. Así pasa alrededor de la corriente eléctrica de un cable. En el caso de la magnetita y los imanes en general, lo que ocurre es que los electrones se alinean en la misma dirección. Los electrones son unas pequeñas partículas cargadas que orbitan alrededor de los núcleos de los átomos, los constituyentes básicos de una parte de la materia. Estas partículas son como un enjambre de abejas que sobrevuela las proximidades de los materiales. Cuando los electrones interaccionan con otros le permiten a la materia adquirir su estructura a través de enlaces (puentes) o experimentar reacciones químicas.
Muchos imanes pierden sus capacidades magnéticas cuando se les aplica fuertes campos magnéticos en sentido opuesto o altas temperaturas, y esto ocurre porque se altera la estructura y la colocación de los electrones. En teoría, hay imanes permanentes, que conservan sus propiedades para siempre, y otros que las pierden con el tiempo.
Usos de imanes
Los imanes se utilizan para todo tipo de cosas, por su capacidad de hacer hacer interaccionar campos magnéticos y corrientes eléctricas: desde discos duros y altavoces o parlantes, a bandas magnéticas de tarjetas de crédito, bocinas y motores eléctricos.
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