Un imán atrae a ciertos objetos debido a la presencia de cargas magnéticas positivas y negativas en dichos objetos. Los materiales ferromagnéticos, como el hierro, tienen dominios magnéticos alineados que reaccionan fuertemente a los campos magnéticos. En cambio, los objetos no magnéticos no tienen esta propiedad y, por lo tanto, no son atraídos por el imán.
Algunos materiales son naturalmente sensibles a los imanes, ¡pero no todos, ni de lejos! Esta atracción depende sobre todo de su capacidad para convertirse en pequeños imanes temporales o permanentes al reaccionar a un campo magnético. Algunos elementos como el hierro, el níquel o el cobalto se consideran ferromagnéticos: sus átomos se comportan como mini-imanes bien alineados que refuerzan juntos su imantación. Otros materiales, como el aluminio o el cobre, tienen reacciones tan débiles que casi no notarás ninguna atracción, se dice entonces que son paramagnéticos o diamagnéticos. De hecho, el truco radica sobre todo en cómo los electrones giran alrededor del núcleo de los átomos: este movimiento crea diminutos corrientes eléctricas que generan magnetismo a una escala ultra reducida. ¡La organización interna de cada material hace toda la diferencia!
A pequeña escala, todo es cuestión de átomos y sobre todo, de electrones. Estas pequeñas partículas giran alrededor del núcleo del átomo, y al moverse, crean campos magnéticos diminutos como mini-imanes. A menudo, estos mini-imanes se anulan entre sí porque sus orientaciones son completamente opuestas. Pero en ciertos materiales (como el hierro, el cobalto o el níquel), grupos de átomos empiezan a señalar naturalmente sus campos magnéticos en una misma dirección: se llama un dominio magnético. Si todos estos dominios se alinean — porque son influenciados por un imán potente por ejemplo —, el material se vuelve magnético y comienza a atraer o repeler otros objetos metálicos cercanos.
La fuerza magnética que siente un objeto varía mucho con la distancia. Cuanto más lejos está el objeto, más rápidamente disminuye esta fuerza: a pocos centímetros de distancia, pierdes enormemente en potencia de atracción. La orientación también juega un papel: seguramente ya has notado que dos imanes se atraen fuertemente cuando están cara a cara, pero apenas se mueven cuando están presentados uno al lado del otro o en una posición extraña. Esto se debe a que las líneas del campo magnético influyen directamente en la fuerza que se siente, dependiendo de cómo están posicionados los polos de los imanes interactuantes entre sí. En la práctica, obtienes así el máximo de potencia magnética cuando tus objetos o imanes están cerca y correctamente alineados.
La temperatura juega directamente sobre la agitación de los átomos de un material, también perturba sus propiedades magnéticas. Cuando se calienta un imán, sus dominios magnéticos se mueven cada vez más debido a la energía térmica. A partir de una cierta temperatura límite, llamada temperatura de Curie, la agitación se vuelve tan intensa que los dominios se desorganizan completamente. Resultado: el imán pierde por completo su poder de atracción. Por ejemplo, el hierro se vuelve no magnético alrededor de 770°C. Enfriar el material puede devolverle sus propiedades magnéticas, pero a veces de manera menos intensa que antes.
Si calientas un imán fuertemente, este perderá progresivamente su magnetismo; a este límite térmico se le llama la 'temperatura de Curie'.
A pesar de su nombre intrigante, los superconductores son capaces de expulsar completamente un campo magnético gracias al efecto Meissner, ¡lo que les permite levitar sobre un imán!
Animales como las palomas, las tortugas marinas o incluso las abejas poseen un sentido magnético gracias a diminutos cristales de magnetita presentes en su organismo, lo que les permite orientarse fácilmente en sus desplazamientos.
El campo magnético terrestre protege nuestro planeta del viento solar, un flujo de partículas cargadas provenientes del Sol. ¡Sin este escudo magnético natural, probablemente no habría vida terrestre tal como la conocemos hoy!
Un imán tiene dos polos: norte y sur. Cuando se acercan dos polos idénticos (norte-norte o sur-sur), las líneas del campo magnético se chocan y generan una fuerza repulsiva. En cambio, dos polos opuestos (norte-sur) crean una atracción porque las líneas magnéticas pueden asociarse fácilmente.
La fuerza de atracción de un imán depende principalmente de tres factores: la naturaleza ferromagnética del material objetivo, la distancia entre el imán y el objeto, y la orientación del imán y del objeto. Cuanto menor sea la distancia y más favorable sea la orientación, más fuerte será la atracción.
No, solo ciertos metales, principalmente aquellos que son ferromagnéticos como el hierro, el níquel, el cobalto y algunas aleaciones específicas, son atraídos por los imanes. Metales como el aluminio, el cobre o el oro, por ejemplo, no son atraídos, ya que sus estructuras internas no permiten que los dominios magnéticos se alineen.
Sí, es posible inducir temporal o permanentemente propiedades magnéticas en ciertos materiales alineando su dominio magnético con la ayuda de un campo magnético potente. Inversamente, calentar un imán más allá de una cierta temperatura (la temperatura de Curie) hace que desaparezcan sus propiedades magnéticas, ya que esto desalineará los dominios magnéticos internos.
Sólo ciertos materiales, llamados ferromagnéticos (como el hierro, el cobalto o el níquel), contienen átomos cuyos dominios magnéticos pueden alinearse bajo la influencia de un campo magnético. Materiales como la madera, el plástico o el vidrio no poseen esta estructura atómica específica, por eso no son atraídos por los imanes.
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