Imanes y fuerzas magnéticas
Un imán es cualquier material u objeto que produzca un campo magnético. Un campo magnético es el área en la que los metales que tienen propiedades magnéticas sienten las fuerzas. O en otras palabras, a un material con algunas propiedades magnéticas (incluso débiles) se le aplicará una fuerza cuando se acerque a un imán.
Pero, ¿qué crea exactamente un campo magnético? Hay dos cosas que pueden crear un campo magnético: un metal ferromagnético (o imán permanente) y una corriente eléctrica.
Un metal ferromagnético es un material como el hierro, el níquel o el cobalto que es naturalmente magnético. Los materiales son ferromagnéticos cuando cumplen varios criterios: los electrones de sus átomos deben tener espines mecánicos cuánticos desequilibrados, el material debe tener una tendencia a formar ‘dominios’ donde esos espines apunten todos en la misma dirección, y luego esos dominios mismos deben tener una tendencia a formar ‘dominios’. estar apuntando en la misma dirección que el otro. Esta lista de criterios es difícil de cumplir, por lo que solo hay ciertos materiales que son ferromagnéticos o imanes permanentes.
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Pero los campos magnéticos también se pueden crear con una corriente eléctrica. Cualquier cable eléctrico tiene un campo magnético a su alrededor. Puede usar esto para crear un electroimán. Al tomar un cable portador de corriente y enrollarlo en una bobina, crea un campo magnético que se ve igual que el campo magnético de una barra magnética. Pero la diferencia es que puede encenderlo y apagarlo rompiendo el circuito, y puede hacerlo más fuerte o más débil aumentando o disminuyendo la corriente eléctrica. Poder controlar un campo magnético como este es muy útil.
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De hecho, se podría argumentar que todos los campos magnéticos son realmente creados por corrientes eléctricas, porque incluso el campo magnético de un imán permanente solo está allí debido a los electrones que se mueven dentro de él.
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El campo magnético y los polos de la Tierra
Los objetos que tienen campos magnéticos suelen tener un polo norte y un polo sur. Un imán de barra suele estar marcado con una N y una S por este motivo. Hemos notado que los polos opuestos se atraen y los polos iguales se repelen. Estas son las fuerzas de las que hablamos antes. La Tierra tiene su propio campo magnético, y no es una excepción: también tiene un polo norte y sur.
El campo magnético de la Tierra es causado por la circulación de partículas cargadas en el núcleo exterior de la Tierra. Este movimiento es un poco como el movimiento de electrones cargados en un circuito: crea un campo magnético. El campo magnético de la Tierra se parece mucho al campo de una barra magnética.
Pero, ¿dónde está exactamente el polo norte? Mire este mapa e imagine en su mente dónde cree que está el polo norte.
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Probablemente dijiste la parte superior del mapa. Y eso ES lo que solemos llamar polo norte. Pero magnéticamente … estás equivocado.
El polo norte magnético se encuentra en la parte inferior del mapa. Y lo que piensas que es el polo norte es en realidad el polo sur magnético. ¿Confuso? Eso no es sorprendente.
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Lo primero que debe saber para comprender esto es que una brújula contiene un pequeño imán. La aguja de la brújula es un imán, con sus propios polos norte y sur. La única razón por la que llamamos polo norte al polo norte es porque es la dirección en la que apunta el polo norte de la aguja de una brújula. Los opuestos se atraen, por lo que el polo norte de la aguja de la brújula se atrae hacia el polo sur (magnético) de la Tierra. Y de ahí viene la confusión.
Resumen de la lección
Un imán es cualquier material u objeto que produzca un campo magnético. Un campo magnético es el área en la que los metales que tienen propiedades magnéticas sienten las fuerzas. Hay dos cosas que pueden crear un campo magnético: un metal ferromagnético (o imán permanente) y una corriente eléctrica.
Un metal ferromagnético es un material, como el hierro, que es naturalmente magnético. Estos materiales tienen electrones con espines mecánicos cuánticos desequilibrados, contienen dominios en los que los espines apuntan todos en la misma dirección y tienen dominios que apuntan en la misma dirección entre sí.
Pero cualquier cable eléctrico también tiene un campo magnético a su alrededor. Puede usar esto para crear un electroimán doblando un cable en una bobina. Los electroimanes son útiles porque se pueden controlar.
Los objetos que tienen campos magnéticos suelen tener un polo norte y un polo sur. Hemos notado que los polos opuestos se atraen y los polos iguales se repelen.
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El campo magnético de la Tierra es causado por la circulación de partículas cargadas en el núcleo exterior de la Tierra. El campo magnético de la Tierra se parece mucho al campo de una barra magnética.
El polo norte magnético de la Tierra se encuentra en la parte inferior del mapa. Y lo que piensas que es el polo norte es en realidad el polo sur magnético.
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