El papel de la fuerza magnética en los dispositivos tecnológicos

Rodrigo Ricardo Publicado el 9 noviembre, 2020 5 minutos y 4 segundos de lectura

¿Qué es la fuerza magnética?

Una fuerza magnética es una fuerza que se siente desde un imán cercano o una corriente eléctrica (una carga en movimiento). Un ejemplo de corriente eléctrica sería la electricidad que se mueve a través de un cable. Tanto los imanes como las corrientes eléctricas producen campos magnéticos. Un campo magnético es el área donde otros materiales magnéticos sentirán una fuerza. El campo magnético es más fuerte cuanto más cerca está de un imán o cable eléctrico.

¿Pero las cargas eléctricas en un cable no producen campos eléctricos, no magnéticos? Después de todo, de ahí viene la palabra electricidad. Bueno, resulta que solo las cargas estacionarias producen campos eléctricos. Las cargas en movimiento producen campos magnéticos.

¿Qué tienen los imanes que les hace crear un campo magnético? La verdad es que los materiales magnéticos solo son magnéticos debido a las corrientes eléctricas en su interior. Por ejemplo, un gran trozo de hierro, el mismo material del que están hechos muchos imanes de barra o herradura, tiene cargas que se mueven dentro de él. Es la forma en que se mueven esas cargas lo que le da al hierro sus propiedades magnéticas.

Los imanes tienen polos norte y polos sur: los polos opuestos se atraen y los polos iguales se repelen. Podemos usar esto a nuestro favor. Podemos usar el magnetismo para aplicar fuerza a los objetos: atraerlos y repelerlos. Hoy vamos a hablar sobre cómo se utilizan las fuerzas magnéticas en la tecnología moderna.

Aplicaciones tecnológicas de las fuerzas magnéticas

Hay muchos usos de los imanes en la vida real, algunos de los cuales pueden parecer bastante menores, mientras que otros son realmente importantes.

Uno de los usos más importantes e impresionantes es el de los escáneres de resonancia magnética. Una máquina de resonancia magnética es esencialmente un imán gigantesco que alinea los dipolos magnéticos de su cuerpo. Los dipolos magnéticos son partículas en su cuerpo que actúan como pequeños imanes. Al ver qué tan rápido se alinean los dipolos de su cuerpo, se pueden crear imágenes del interior de su cuerpo. Esto es posible porque ciertos tejidos tienen dipolos que se alinean más rápido que otros. Esta tecnología permite a los médicos diagnosticar todo tipo de enfermedades.

Los escáneres de resonancia magnética son imanes gigantes
Los escáneres de resonancia magnética son imanes gigantes

Un uso más pequeño, pero aún interesante, es una alarma tradicional o una campana escolar. La campana contiene un martillo que puede caer para golpear la campana. Pero cuando cae, conecta un circuito, alimentando un electroimán, que levanta el martillo nuevamente. Levantar rompe el circuito y el martillo vuelve a caer. De esta forma el ciclo se repite y la campana se toca una y otra vez. Así fue como sonaron las campanas de la escuela durante décadas antes de que la electrónica se volviera más avanzada.

Cómo funciona una campana tradicional
Cómo funciona una campana tradicional

Las plantas de energía son otra gran aplicación. Los generadores de energía eléctrica también utilizan magnetismo. Resulta que cuando mueves un objeto a través de un campo magnético, se crea electricidad. Las plantas de energía crean vapor y ese vapor hace girar una turbina entre los polos de un gran imán, creando electricidad. Así es como funcionan todas las centrales eléctricas. Así que incluso los dispositivos eléctricos que no contienen imanes, ¡no existirían sin magnetismo!

Los trenes maglev son una nueva y emocionante aplicación de fuerzas magnéticas. Utilizando poderosos electroimanes, este tipo de trenes, que se encuentran en Alemania y Japón, levitan sobre las vías. (Recuerde: ¡los polos iguales se repelen!) ¿Por qué es útil? Bueno, al levitar, evitan la fricción por completo. Esto permite que los trenes ahorren energía y alcancen velocidades máximas increíblemente rápidas. ¿Qué rápido? A principios de 2015, un tren japonés de este tipo alcanzó las 374 millas por hora.

Tren de levitación magnética
Tren de levitación magnética

Los imanes también se usaban tradicionalmente como una forma de almacenar y leer datos. Todo lo que usaba cinta magnética entraba en esa categoría, incluyendo: cintas VHS, casetes, disquetes y discos duros (este último todavía se usa hasta el día de hoy en muchas computadoras) Los imanes se usan para leer y escribir datos en todos estos dispositivos de almacenamiento. alineando dipolos magnéticos en el material. En el caso de las computadoras, un dipolo alineado de una manera representa un 0 en binario, y un dipolo alineado de otra manera representa un 1.

Para un ejemplo más moderno, todos los micrófonos básicos y los auriculares tienen imanes en su interior. Una corriente eléctrica que representa el sonido hace que se mueva un imán y ese movimiento produce vibraciones: el sonido que escuchas. Un micrófono es esencialmente el mismo dispositivo, pero al revés. Las vibraciones de su voz hacen que el imán se mueva, creando una señal eléctrica que se puede grabar o amplificar.

Resumen de la lección

Una fuerza magnética es una fuerza que se siente desde un imán o una corriente eléctrica cercanos. Cada uno de estos crea campos magnéticos. Incluso los materiales magnéticos son solo magnéticos debido a las corrientes eléctricas en su interior.

Las fuerzas magnéticas pueden usarse para ayudar a los humanos a través de la tecnología. Cualquier cosa que funcione con electricidad no funcionaría sin imanes, porque los usamos para generar electricidad. Pero los imanes también se utilizan directamente en escáneres de resonancia magnética, trenes de levitación magnética, micrófonos y auriculares, alarmas y timbres, casetes, cintas VHS, disquetes y discos duros.

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador