¿Qué es lo que hace que un material sea magnético?

Escrito por chuck ayers | Traducido por beatriz sánchez
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¿Qué es lo que hace que un material sea magnético?
Sujetapapeles magnético. (paper-clips image by Ivonne Wierink from Fotolia.com)

No todos los materiales pueden ser magnéticos. De hecho, de todos los elementos conocidos, sólo algunos tienen la posibilidad de ser magnéticos y tienen distintos grados. Los imanes más fuertes son los electroimanes, que reciben su fuerza de atracción sólo cuando la corriente pasa por ellos. La corriente es el movimiento de electrones y los electrones son los que crean los materiales magnéticos. Éstos son materiales compuestos que son magnéticos y que a menudo se les llama materiales férricos, aunque no son tan fuertes como los electroimanes.

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Cómo ocurre el magnetismo

De forma sencilla, el magnetismo consiste en electrones. Los electrones son más pequeños que partículas microscópicas que giran alrededor del núcleo de un átomo. Cada electrón se comporta como su propio pequeño imán con un polo norte y otro sur. Cuando los electrones de un átomo se alinean en la misma dirección, apuntando todos al norte o al sur, el átomo queda magnetizado. Y puesto que los electrones giran alrededor del núcleo del átomo, es posible que un átomo tenga un campo magnético cuando los polos no están alineados debido al giro de los electrones, lo que hace que el átomo sea como un electroimán.

Materiales magnéticos no naturales

Hay elementos antiestáticos que son magnéticos de forma natural. Estos materiales se ven atraídos fuertemente por los campos magnéticos. Los materiales que se ven más atraídos son el hierro y el acero. Pero hay mezclas de materiales raros hechos por el nombre que son conductivos, haciendo que sean electromagnéticos al quedar expuestos a un campo magnético fuerte y manteniendo una carga electromagnética durante mucho tiempo. Debido a su habilidad para mantener el campo magnético durante mucho tiempo, se les considera imanes permanentes. Los dos materiales más fuertes que son imanes permanentes son el boro-neodimio-hierro y el aluminio-níquel-cobalto

Cómo se mide la fuerza magnética

Los campos magnéticos son difíciles de explicar con precisión porque hay mucho que la ciencia no entiende aún de ellos. Los campos magnéticos fuertes se miden en teslas y los campos magnéticos más habituales y débiles que hay en los altavoces estéreo se miden en gauss. 10.000 gausss son un tesla.

Una forma más sencilla de describirlo es pensar en la fuerza de gravedad. La gravedad de la Tierra se considera de 1 tesla o alrededor de 10.000 gauss. Puedes pensar en la fuerza magnética de gauss como el peso, o la cantidad de fuerza ejercida por la atracción de la gravedad. Necesitarías 50 plumas para conseguir 1 gauss de fuerza medida como peso, o en este caso, atracción magnética. El peso y la fuerza magnética son directamente comparables pero se ofrecen como un ejemplo para entender la fuerza magnética o fuerza de gauss.

Porqué la Tierra es magnética

Los científicos saben que la Tierra tiene la propiedad del magnetismo porque un trozo de hierro o acero siempre apunta al norte magnético. Ahí es donde convergen todas las líneas de longitud en el Polo Norte. Aunque se puede ejercer la fuerza magnética en la mayoría de los líquidos, se puede transmitir en el núcleo de la Tierra, que está formado de hierro fundido. Y esto nos lleva de nuevo a los electrones que giran. A medida que la Tierra gira sobre su eje, de la misma forma lo hace el núcleo de hierro fundido y todos los electrones cargados con electricidad, lo que crea un campo magnético. El sol también gira sobre su eje y su material como el plasma (parecido a una consistencia líquida) crea su campo magnético.

Los opuestos se atraen

Al igual que los polos magnéticos se repelen, los polos magnéticos opuestos se atraen. Los imanes se ven atraídos de forma natural a los campos magnéticos más fuertes. Imagina que tienes dos imanes, uno de 10 tesla y otro de 1 tesla. El de 10 tesla crea un campo magnético mayor. Un trozo de material magnético, colocado de forma equidistante entre los dos imanes, se vería atraído de forma más fuerte al más fuerte de los campos. Así que cuando hay dos imanes de polaridad parecida que se acercan, parece que se repelen cuando en realidad están buscando un campo magnético mayor. En otras palabras, dos imanes orientados al norte parece que se repelen porque en realidad se ven atraídos por el opuesto, el campo magnético orientado al sur.

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