¿Cómo funcionan los imanes? - CuriosaMente 45
Estudió Haynie presenta Cómo funcionan
los imanes?
Todos hemos jugado con estas piezas
metálicas que parece que mágicamente
atraen metales. Los usamos para hacer
motores, bocinas, timbres, brújulas, para
cerrar la puerta del refrigerador y
hasta para hacer trenes que levitan.
también les llamamos magnetos porque en
la antigüedad se descubrieron estas
piedras sorprendentes a las que hoy
llamamos magnetita en una región de
Turquía llamada magnesia ocupada por los
magnetos un pueblo griego no el villano
de los hombres x. Los imanes ya sean
naturales o artificiales crean a su
alrededor un campo magnético que es
capaz de atraer ciertos metales sin
tocarlos e incluso cuando hay de por
medio otros objetos o el vacío.
Si haces un experimento con limaduras de
hierro puedes hacer visible este campo.
Como seguramente sabes toda la materia
está hecha de átomos y en cada átomo hay
electrones
cada uno de estos electrones funciona
como un diminuto imán y mantiene un "spin" o
dirección en la que gira y eso determina
que tiene un polo norte y uno sur y que
crea un microscópico campo magnético.
Si los electrones de un átomo se
alinearán generarían un campo magnético
mayor. Pero los átomos de la mayor parte
de los elementos tienen todas sus capas
electrónicas llenas formando pares por
lo que unos electrones cancelan el campo
magnético de otros.
Entonces, no todos los elementos pueden
ser magnéticos. El mercurio, por ejemplo,
tiene todos sus electrones "emparejados"
por lo que sus átomos no pueden ser
magnéticos. El cromo por otro lado tiene
átomos magnéticos pero éstos tienden a
alinearse de forma alternada de manera
que no pueden "cooperar" para formar un
campo magnético mayor.
Además, para que los átomos puedan
alinearse no deben estar demasiado
calientes. Los únicos materiales que son
imanes permanentes a temperatura
ambiente son el gadolinio el cobalto el
níquel y nuestra estrella: el hierro que
es de lo que está hecha la magnetita y
los imanes que podemos comprar. Otras
sustancias también pueden ser imanes
pero a temperaturas muy frías (ese umbral
se
llama "temperatura de Curie"). Pero por qué
no todos los objetos hechos de hierro
son magnéticos? Porque cada objeto de
hierro está formado por secciones
llamadas "dominios" y generalmente sus
átomos están orientados en diferentes
direcciones. Pero si sometes el objeto
a un campo magnético muy fuerte
uno de los dominios prevalece y los
demás se alinean con él y así es como se
hacen los imanes.
Actualmente, los imanes más poderosos del
mundo se hacen con una aleación de
neodimio hierro y boro. La estructura de
sus cristales potencia la alineación de
los campos magnéticos haciéndolos tan
poderosos que si una parte de tu cuerpo
quedará entre dos de ellos podría
fracturarla o perforarla. El objeto
completo tendrá un polo norte y un polo
sur y si lo cortas en dos se quedarán
dos imanes con un solo polo? Pues no, los
polos no son dos partes del animal sino
la dirección en que cada dominio átomo y
electrón están alineados
si lo divides obtienes dos imanes con
sus respectivos polos. Los polos iguales
se repelen y los opuestos se atraen.
Otra manera de crear un campo magnético
es haciendo pasar una corriente
eléctrica a través de un núcleo de
hierro.
Esto causa un efecto explicado por la
teoría de la relatividad especial la
distancia entre las partículas en
movimiento es diferente que entre las
partículas en reposo según la posición
del observador lo que causa una
diferencia de carga y por lo tanto un
campo magnético bueno y en primer lugar
porque los diminutos imanes que son los
electrones crean campos magnéticos con
la propiedad de atraer o repeler la
verdad es uno de los grandes misterios
de la ciencia
sólo sabemos que es una de las maneras
en que los efectos cuánticos se
manifiestan en nuestro mundo cotidiano
lo que sí sabemos es que la palabra "imán"
viene del francés "aimant" que a su vez
viene del latín "adamant" que significa
invencible igual que la palabra
adamantio que es el metal ficticio que
usa Wolverine de los hombres x y ya me
emocioné
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