Magnetismo


El magnetismo es la clase de atributos físicos que están mediados por un campo magnético , que se refiere a la capacidad de inducir fenómenos de atracción y repulsión en otras entidades. Las corrientes eléctricas y los momentos magnéticos de las partículas elementales dan lugar a un campo magnético, que actúa sobre otras corrientes y momentos magnéticos. El magnetismo es un aspecto del fenómeno combinado del electromagnetismo . Los efectos más familiares ocurren en los materiales ferromagnéticos , que son fuertemente atraídos por los campos magnéticos y pueden magnetizarse para convertirse en imanes permanentes ., produciendo ellos mismos campos magnéticos. También es posible desmagnetizar un imán. Solo unas pocas sustancias son ferromagnéticas; los más comunes son el hierro , el cobalto y el níquel y sus aleaciones. Los metales de tierras raras neodimio y samario son ejemplos menos comunes. El prefijo ferro- se refiere al hierro , porque el magnetismo permanente se observó por primera vez en la piedra imán , una forma de mineral de hierro natural llamada magnetita , Fe 3 O 4 .

Todas las sustancias exhiben algún tipo de magnetismo. Los materiales magnéticos se clasifican según su susceptibilidad a granel. [1] El ferromagnetismo es responsable de la mayoría de los efectos del magnetismo que se encuentran en la vida cotidiana, pero en realidad existen varios tipos de magnetismo. Las sustancias paramagnéticas , como el aluminio y el oxígeno , son atraídas débilmente por un campo magnético aplicado; las sustancias diamagnéticas , como el cobre y el carbono , se repelen débilmente; mientras que los materiales antiferromagnéticos , como el cromo y los vidrios giratorios, tienen una relación más compleja con un campo magnético. La fuerza de un imán sobre materiales paramagnéticos, diamagnéticos y antiferromagnéticos suele ser demasiado débil para sentirla y solo puede detectarse con instrumentos de laboratorio, por lo que en la vida cotidiana, estas sustancias a menudo se describen como no magnéticas.

El estado magnético (o fase magnética) de un material depende de la temperatura, la presión y el campo magnético aplicado. Un material puede exhibir más de una forma de magnetismo a medida que cambian estas variables.

La fuerza de un campo magnético casi siempre disminuye con la distancia, aunque la relación matemática exacta entre la fuerza y ​​la distancia varía. Diferentes configuraciones de momentos magnéticos y corrientes eléctricas pueden resultar en campos magnéticos complicados.

Solo se han observado dipolos magnéticos , aunque algunas teorías predicen la existencia de monopolos magnéticos .

El magnetismo se descubrió por primera vez en el mundo antiguo, cuando la gente notó que las piedras de imán , piezas naturalmente magnetizadas del mineral magnetita , podían atraer el hierro. [2] La palabra imán proviene del término griego μαγνῆτις λίθος magnētis lithos , [3] "la piedra de Magnesia, [4] imán". En la antigua Grecia, Aristóteles atribuyó la primera de lo que podría llamarse una discusión científica del magnetismo al filósofo Tales de Mileto , que vivió entre el 625 a. C. y el 545 a. C. aproximadamente. [5] El indio antiguotexto médico Sushruta Samhita describe el uso de magnetita para eliminar flechas incrustadas en el cuerpo de una persona. [6]


Ferrofluido "enriquecido" por un imán de neodimio cúbico , siguiendo su campo magnético
Piedra imán, un imán natural , que atrae clavos de hierro. Los humanos antiguos descubrieron la propiedad del magnetismo a partir de la piedra imán.
Una ilustración de 1600 De Magnete de Gilbert que muestra uno de los primeros métodos para hacer un imán. Un herrero sostiene una pieza de hierro al rojo vivo en dirección norte-sur y la martilla mientras se enfría. El campo magnético de la Tierra alinea los dominios, dejando al hierro como un imán débil.
Dibujo de un tratamiento médico mediante cepillos magnéticos. Charles Jacque 1843, Francia.
Jerarquía de tipos de magnetismo. [12]
Efecto de un imán en los dominios
Ordenamiento antiferromagnético
ordenamiento ferrimagnético
Órdenes magnéticos: comparación entre ferro, antiferro y ferrimagnetismo
Un electroimán atrae clips de papel cuando se aplica corriente creando un campo magnético. El electroimán los pierde cuando se eliminan la corriente y el campo magnético.
Líneas magnéticas de fuerza de un imán de barra mostrado por limaduras de hierro en papel
Detección de campo magnético con brújula y con limaduras de hierro
Una rana viva levita dentro de un orificio vertical de 32 mm de diámetro de un solenoide Bitter en un campo magnético muy fuerte, de unos 16 teslas .