Tipos de imanes Los imanes son muy importantes para nuestra vida. Ya que los vemos wn mucho lugares como en las neveras & demas Los imanes tienen dos tipos: NATURAL!: Tienen la propiedad de atraer todas las sustancias sustancias magneticas. !u caracteri"tica caracteri"tica de atrer hierros es natural & no es in#luida por los seres humanos. stan compuestos por el o$ido de hierro son aquellos que se encuentran en la Tierra y que atraen al hierro. %enominados magnetita hoy sa'emos que es hierro cristalino (e)*+. ,ero tam'i-n la Tierra es un imn natural.
ART/(/0/AL!: !on las sustancias magneticas magneticas que al #ortarlas con la magnetita se conierten en imanes & conservan durante mucho tiempo su propiedad p ropiedad de atracci1n !on cuerpos que han sido imanados en #orma arti#icial. l hierro y el acero pueden ser magneti"ados. l acero se magneti"a permanentemente como compro'aste con la agu2a3 lo mismo sucede con las ti2eras: si la de2as en contacto con el imn durante un rato se magneti"arn. /man: s un cuerpo o dispositivo con un campo magnetico 4que atrae o repele otro iman5 signi#icativo de #orma que tiende a 2untarse con otros imanes 4por e2emplo con un campo magnetico terrestre5
,R*,/%A%! Los imanes poseen dos "onas en las que se concentra la #uer"a que e2ercen estas "onas son los e$tremos del imn y reci'en el nom're de polos magn-ticos norte y sur. Los polos del mismo nom're se repelen y los polos opuestos se atraen. 0ompru-'alo.
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Magnetismo Los imanes naturales o artificiales (como los electroimanes), al igual que los campos magnéticos generados por ellos u otros cuerpos, como la Tierra, son objeto de estudio del magnetismo.
Por otra parte, también se conoce con el nombre de magnetismo al conjunto de propiedades que poseen los imanes. Estos cuerpos se encuentran en estado natural en algunas piedras denominadas magnetitas. Estas piedras pueden magnetizar a algunos cuerpos (especialmente de hierro), al colocarlos en contacto con ellos durante tiempos prolongados. no de los fen!menos m"s curiosos # llamati$os del magnetismo, est" constituido quiz"s por lo que ocurre con las br%julas, cu#a aguja se orienta permanentemente en direcci!n norte. Esto se debe a que la Tierra en su conjunto, posee una gran cantidad de minerales, hecho que sumado al giro rotacional del planeta, hace que éste se comporte como un gigantesco im"n natural, lo que influ#e en las comunicaciones # en algunas tra#ectorias de aerona$es. •
Fuerzas Magnéticas El mo$imiento de un im"n puede producir una corriente eléctrica. &i la corriente eléctrica crea un campo magnético, en forma in$ersa, el campo magnético puede producir una corriente inducida. Es el principio de la inducci!n electromagnética de 'ichael arada #. Las fuerzas magnéticas son producidas por el mo$imiento de partculas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relaci!n entre la electricidad # el magnetismo
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Reseña histórica del Magnetismo El estudio del magnetismo se remonta a la época antigua. Los griegos encontraron, en la ciudad de 'agnesia, unas piedras que llamaron magnetitas # obser$aron que eran capaces de atraer trozos de hierro. * estas piedras, se les denominaron imanes naturales. &e dieron cuenta, adem"s, que al disponer los imanes de diferentes maneras, éstos podan atraerse o repelerse, # descubrieron su propiedad de polaridad.
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Polos Magnéticos El magnetismo es producido por imanes naturales o artificiales. *dem"s de su capacidad de atraer metales, tienen la propiedad de polaridad. Los imanes tienen dos polos magnéticos diferentes llamados +orte o &ur. &i enfrentamos los polos &ur de dos imanes estos se repelen, # si enfrentamos el polo sur de uno, con el polo norte de otro se atraen. tra particularidad es que si los imanes se parten por la mitad, cada una de las partes tendr" los dos polos. -uando se pasa una piedra im"n por un pedazo de hierro, éste adquiere a su $ez la capacidad de atraer otros pedazos de hierro. La atracci!n o repulsi!n entre dos polos magnéticos disminu#e a medida que aumenta el cuadrado de la distancia entre ellos
-ampo 'agnético Polo Norte Polo Sur
Polaridad de los imanes Las limaduras de hierro forman un patr!n de lneas de campo magnético en el espacio que rodea el im"n.
-ampo 'agnético terrestre la tierra es un im"n •
Campo magnético n im"n atrae peque/os trozos de limadura de hierro, nquel # cobalto, o sustancias compuestas a partir de estos metales (ferromagnéticos. La imantaci!n se transmite a distancia # por contacto directo. La regi!n del espacio que rodea a un im"n # en la que se manifiesta las fuerzas magnéticas se llama campo magnético. Las lneas del campo magnético re$elan la forma del campo. Las lneas de campo magnético emergen de un polo, rodean el im"n # penetran por el otro polo. uera del im"n, el campo esta dirigido del polo norte al polo sur. La intensidad del campo es ma#or donde est"n mas juntas las lneas (la intensidad es m"0ima en los polos.
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Naturaleza de un campo magnético
El magnetismo esta mu# relacionado con la electricidad. na carga eléctrica esta rodeada de un campo eléctrico, # si se esta mo$iendo, también de un campo magnético. Esto se debe a las 1distorsiones2 que sufre el campo eléctrico al mo$erse la partcula. El campo eléctrico es una consecuencia relati$ista del campo magnético. El mo$imiento de la carga produce un campo magnético. En un im"n de barra com%n, que al parecer esta inm!$il, esta compuesto de "tomos cu#os electrones se encuentran en mo$imiento (girando sobre su orbita. Esta carga en mo$imiento constitu#e una min%scula corriente que produce un campo magnético. Todos los electrones en rotaci!n son imanes diminutos. +* -*34* E+ '56'6E+T P37-E + -*'P '*4+8T6-. •
Los espectros magnéticos &i espol$oreamos limaduras de hierro sobre un $idrio o una cartulina colocados sobre uno o $arios imanes, obtendremos una figura llamada espectro magnético, que nos demostrar" $isualmente la forma del campo. Las limaduras se disponen formando lneas, llamadas líneas de fuerza del campo magnético. 9a# una manera mu# sencilla de conser$ar un espectro: sobre la hoja de papel donde se lo ha formado, se coloca una hoja de papel adhesi$o transparente # las limaduras de hierro #a no se pueden mo$er m"s.
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El campo magnético terrestre. 9ace mucho tiempo se considera como un im"n la tierra, debido a que en su n%cleo ha# hierro. 7*T: el acero se imanta con ma#or facilidad que el hierro, pero su efecto es m"s duradero. * causa del campo magnético terrestre, un im"n que gire libremente se alineara en direcci!n norte ;sur.
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La br!ula La br%jula se/ala al norte magnético de la tierra, que no coincide con el norte geogr"fico, #a que conoce haba e0plicado antes los polos opuestos se atraen # los similares se repelen, en el norte geogr"fico de la tierra se encuentra el polo sur magnéticamente hablando por lo que su opuesto(el norte en este caso)apunta lo contrario en una br%jula
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"#ué representan las l$neas de %uerza& &abemos que un im"n atrae un trozo de hierro con una fuerza tanto ma#or cuanto menor es la distancia que los separa. Esto puede e0presarse diciendo 1L* 6+TE+&67*7 7EL -*'P '*4+8T6- E& '*<3 -E3-* 7E L& PL&2 Por otra parte, en los espectros
magnéticos se obser$a que las limaduras est"n mas apretadas cerca de los polos por lo que 1EL -*'P '*4+8T6- T6E+E '*<3 6+TE+&67*7 7+7E 9*< '*<3 7E+&67*72 •
Como reconocer un polo. &i se apro0ima el polo norte de una aguja magnética al polo norte de otra, se repelen lo mismo sucede si se apro0ima un polo sur a otro polo sur. En cambio, un polo sur # un polo norte se atraen. 1Polos del mismo nombre se rechazan polos de nombres contrarios se atraen 1.
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Polos de un im'n. Si introducimos una barra imanada entre limaduras de hierro al sacarla observamos que en los extremos hay prendidas mas limaduras que en la parte central. En la zona media no ha quedado adherida ninguna. Esto evidencia que la fuerza de un imán es mayor en los extremos, y que en el medio no hay fuerza de atraccin. !os extremos de un imán se llaman polos del imán, y la parte media zona neutra.
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"#ué es un im'n& En el interior de un trozo de acero ha# un gran numero de regiones imantadas, llamadas dominios, que normalmente est"n re$ueltas sin orden, de modo que sus efectos se contrarrestan # el acero no esta imantado. -uando los dominios se orientan en una misma direcci!n, el acero se imanta # el e0tremo hacia el que se/alan los polos norte de los dominios se con$ierte en polo norte del im"n.
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Los imanes (uebrados &i tomamos un palillo # lo partimos en dos, de modo que una de las partes contenga lo que era el polo norte, # la otra, el polo sur = tendremos un polo norte aislado # un polo sur aislado> El espectro magnético muestra que cada trozo se ha transformado, a su $ez, en un im"n, cada uno con sus dos polos. &i luego se corta en dos trozos una de las dos partes anteriores del palillo al hacer nue$amente el espectro tendremos ahora tres imanes, cada uno con sus respecti$os polos. No se puede obtener un polo aislado; siempre se tendrán por lo menos dos, de cargas contrarias.
Esto que parece cosa de magia, tiene un significado fsico profundo: •
E)*+,EN L-+ M-N-P-L*-+ ELC,R*C-+/
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"#ue representan las l$neas de %uerza&
&abemos que un im"n atrae a un trozo de hierro con una fuerza tanto ma#or cuanto menor es la distancia que los separa. Esto mismo puede e0presarse diciendo que la intensidad del campo magnético es ma#or cerca de los polos. Por otra parte, en los espectros magnéticos se obser$a que cerca de los polos, las lneas de fuerza est"n mas apretadas, de modo que resulta natural aceptar que el campo magnético tiene ma#or intensidad donde ma#or es la densidad ( n%mero de lneas que atra$iesa cada centmetro cuadrado) de las lneas d e fuerza El espectro de un im"n en herradura muestra una de las razones por la cual se emplea mucho esta forma im"n, el campo es mu# intenso entre ambos polos, mucho m"s que si al mismo im"n se le diera forma de barra. •
El sentido de las l$neas de %uerza -on$iene atribuir un sentido a las lneas de fuerza magnéticas: &*LE+ 7E + PL +3TE E+T3*+ E+ + PL &3 -omo en toda con$ersaci!n, es arbitraria # solo tiene por objeto que toda la gente se entienda.
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Permeabilidad magnética &i en el campo magnético de un im"n se interpone un trozo de hierro, se obser$a que las lneas de fuerza del campo sufren una modificaci!n, acerc"ndose al trozo de hierro, como si prefirieran pasar a tra$és su#o en lugar de seguir por el aire. Por esto se dice que el hierro es m"s permeable que el aire a las lneas de fuerza. El hierro dulce en unos cientos de $eces m"s permeable que el aire para fines especiales se fabrican aleaciones de gran permeabilidad. La permeabilidad es una caracterstica importante en un material, pues cuanto m"s permeable sea, mas intensamente podr" ser i manado. La permeabilidad del hierro permite conser$ar durante mucho tiempo el magnetismo de un im"n, cerrando con un puente de hierro el 1circuito2 de las lneas de fuerza.
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Magnetismo inducido &i toc"ramos limadura de hierro con una barra de hierro dulce, naturalmente que no las atraer", puesto que no es un im"n. Pero si se repite la e0periencia manteniendo un im"n cerca de la barra de hierro dulce esta, ahora las atrae. La sola presencia de un im"n la ha inducido a transformarse en im"n. &e descubre as otro medio para imanar hierro: la imanaci!n por inducci!n. El im"n se llama inductor, # el trozo de hierro, inducido. &i se aleja el inductor, $emos que del inducido se desprende las limaduras: ha dejado de ser im"n. La imanaci!n inducida, dura en el hierro mientras el inductor esta cerca.
Pero, =cu"l es el polo norte del im"n inducido> &upongamos que ha#amos acercado al polo sur del inductor por el método de la aguja magnética sabremos cual es el norte del im"n inducido, # as comprobaremos que frente al polo sur del inductor, el inducido presenta un polo norte. &i acerc"ramos el polo norte del inductor, en el inducido se formara, frente a él, un polo sur. Es decir: EL 6'?+ 6+7-E, E+ EL E@T3E' '?& -E3-*+ 7EL 6+7-67, + PL 7E +'A3E -+T3*36 *L BE &E LE 9* *-E3-*7. La inducci!n magnética permite e0plicar por que un im"n atrae a los alfileres al acercar, por ejemplo, un polo norte a los alfileres, estos se imanan por inducci!n, presentando un polo sur cerca del polo norte inductor, # as son atrados adem"s, cada uno in duce a otro, # as se forma una $erdadera cadena magnética. •
La acción magnética se e!erce a tra0és de todos los medios La atracci!n # la repulsi!n magnética no hallan obst"culos. El hecho mismo de que se puedan formar espectros magnéticos a tra$és de l $idrio o la cartulina nos la prueba. &i se interpone una pantalla de hierro, la acci!n también se ejerce, aunque mu# disminuida, porque la ma#or parte de las lneas de fuerza se meten dentro o se acercan mucho del hierro. •
*ntroducción
Los imanes son fascinantes. =-u"ntas $eces no hemos jugado con uno de ellos> &i tomas dos imanes # los apro0imas el uno al otro se pegan repentinamente, # si das $uelta un de ellos se repelen. Los imanes tienen di$ersas formas # tama/os # forman parte importante de $ariados utensilios de uso diario. El termino magnetismo pro$iene de ciertas piedras met"licas llamadas piedras im"n que los griegos encontraron hace mas de CDDD a/os en la regi!n de 'agnesia. En FCD el fsico danés 9ans -hristian ersted estableci! que el magnetismo estaba relacionado con la electricidad.
Ti p osd ei ma ne s Aquel cuerpo capaz de producir un campo magnético propio1 de %orma tal (ue atraiga al hierro1 el cobalto 2 el n$(uel1 se denomina im'n .
Este material presenta una mayor capacidad de atracción sobre sus extremos, y pueden clasifcarse de acuerdo a su origen o composición:
+egn su origen/ IMANES NA!"A#ES: se refere a minerales naturales, los cuales tienen la propiedad de atraer elementos como el $ierro, el n%quel, etc. #a magnetita es un im&n de este tipo, compuesto por óxido 'erroso '(rrico, cuya particularidad principal consiste en atraer 'ragmentos de $ierro natural. IMANES A"I)I*IA#ES: esta denominación recae sobre aquellos cuerpos magn(ticos que, tras 'riccionarlos con magnetita se trans'orman de manera artifcial en imanes.
+egn la perduración de sus propiedades magnéticas/ IMANES EM+"A#ES: los imanes temporales est&n con'ormados por $ierro dulce y se caracteri-an por poseer una atracción magn(tica de corta duración. IMANES +E"MANENES: con este t(rmino se alude a aquellos imanes constituidos por acero, los cuales conseran la propiedad magn(tica por un tiempo perdurable. IMANES *E"/MI*S )E""IAS. Esta clase de imanes tiene un aspecto liso y color gris&ceo. Suelen ser de los m&s utili-ados debido a su maleabilidad. Aunque, por otro lado, al ser 'r&giles, corren el riesgo de romperse con 'acilidad. IMANES 0E A#NI*: el nombre deria de una contracción de las palabras: aluminio, n%quel y cobalto, elementos de los que se compone. Esta clase de imanes presentan un buen comportamiento 'rente a la presencia de altas temperaturas, sin embargo, no cuentan con considerable 'uer-a. IMANES 0E IE""AS "A"AS: esta clase de imanes se subdiiden en dos categor%as de acuerdo al material qu%mico del que se compone:
Neodimio: est&n 'ormados por $ierro, neodimio y boro. +resentan una oxidación '&cil, y se utili-an en aquellos casos donde las temperaturas no alcan-an
los 123 *. Samario cobalto: no suelen oxidarse de manera '&cil, aunque el precio al que coti-an es muy eleado. IMANES )#E4I5#ES: como su nombre lo indica, estos imanes poseen una gran 6exibilidad. Est&n compuestos por part%culas magn(ticas como el estroncio y el $ierro. #as desenta7as de los imanes 6exibles son la ba7a resistencia a la oxidación y su escasa potencia magn(tica.
