Los imanes

Un imán y su campo magnético

Todos hemos jugado con imanes. Entrelazando varios, con bolitas o barritas, con limaduras de hierro… Y estamos rodeados de ellos: los cierres de algunos bolsos o carteras, adornos para la nevera, los altavoces de nuestro equipo musical… los hay hasta en las tarjetas de crédito.

Pero… ¿qué es un imán?

Una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. Y de igual manera, aunque a escala microscópica, los movimientos de los electrones de los átomos que conforman la materia, generan su particular campo magnético. Si estas corrientes y sus campos están dispuestos de forma dispar y aleatoria, se anulan entre sí; pero si todos estos dipolos o micro-imanes se alinean, su efectos se suman y como resultado se obtiene una materia magnetizada o imán.

Allí hasta donde llega su campo magnético se pone de manifiesto su poder de atracción sobre el hierro (también sobre el cobalto y el niquel), pero de manera especial en sus extremos, en su polos, denominados norte y sur por su preferencia a alinearse con los polos geográficos del planeta.

El campo magnético se representa mediante unas líneas imaginarias cerradas que van de norte a sur por fuera del imán (ver imagen) y en sentido contrario por el interior.

Los imanes pueden ser temporales como un electroimán o permanentes. En este ultimo caso pueden ser naturales como la magnetita (Fe3O4) o artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales.

Y éstos son de diferentes tipos:

  • Imanes cerámicos o ferritas
  • Imanes de alnico
  • Imanes de tierras raras
  • Imanes flexibles
  • Los imanes cerámicos son lisos y de color gris oscuro, de aspecto parecido a la porcelana. Son unos de los imanes más usados por su maleabilidad aunque son frágiles. Se fabrican a partir de partículas muy finas de óxido de hierro que forman un conglomerado tras unos tratamientos térmicos a presión elevada, sin sobrepasar la temperatura de fusión. Los imanes llamados ferritas, están fabricados con una mezcla de bario y estroncio. Son resistentes a muchas sustancias químicas y pueden utilizarse a temperaturas comprendidas entre -40º C y 260º C. Su mayor ventaja es su bajo coste.

    Los imanes de alnico reciben tal nombre porque están compuestos de alumnio, niquel y cobalto, además de hierro y cobre. Son los que presentan mejor comportamiento a temperaturas elevadas. Tienen un precio aceptable aunque no tienen mucha fuerza.

    Los imanes de tierras raras son imanes pequeños, de apariencia metálica, con una fuerza de atracción superior a los materiales magnéticos tradicionales. Son producto de aleaciones producidas en hornos de alto vacío. Los imanes de boro-neodimio tienen una alta resistencia a la desmagnetización. Son lo bastante fuertes como para magnetizar y desmagnetizar algunos imanes de alnico y flexibles. Se oxidan fácilmente, por eso van recubiertos con un baño de cinc, niquel o un barniz epoxídico, Son bastante frágiles. Los imanes de samario-cobalto pueden operar hasta 350º C y no presentan problemas de oxidación pero tienen el inconveniente de ser muy caros.

    Los imanes flexibles se obtienen por aglomeración de partículas magnéticas de hierro y estroncio en un elastómero de caucho o plástico. Su principal característica es su flexibilidad. En la superficie su campo magnético es intenso, pero se anula a una distancia muy pequeña, dependiendo de la anchura de las bandas que lo forman..

     

     

    Nota sabionda: El mayor imán del planeta es el propio planeta Tierra.

    Nota sabionda: La temperatura altera el funcionamiento de un imán. Para que un imán pierda sus propiedades debe llegar a la llamada temperatura de Curie, que es diferente para cada composición.

    Nota sabionda: No existe un imán de un solo polo. Si partimos un imán por la mitad para separar los polos, obtendremos dos imanes, cada uno con sus dos polos.

    www.sabercurioso.es

    Entrada elaborada a partir de la información ofrecida aquí, aquí, aquí y en otros sitios más.

    19 Comentarios

    1. Y entonces los imanes de nevera, que supongo que serán los flexibles ¿Dónde tienen los polos?

    2. Muy interesante. No sabía que los imanes estaban hechos de tantas cosas, ni que había tantos tipos.

    3. Los imanes son una cosa que encanta a los niños pequeños. Había que ver la cara de mi hijo Kevin cuando veía objetos moverse solos porque no sabía que los controlaba un imán. Se le iluminó la mirada cuando aprendió a hacerlo és solo. Pruébenlo con sus hijos ya verán.
      Marta.

    4. a Pachín
      Son imanes muy planos y cada cara es un polo. El motivo está adherido a un polo y el otro se imanta a la nevera.

    5. Interesante lo que cuentas del imán y las diferentes aleaciones.

      Ahora tengo unas dudas.

      ¿Qué imanes se usan en los grandes alternadores, o generadores de energía eléctrica industrial (corriente alterna)? Es una duda que me quedó de mis tiempos de estudiante, y que no tuve ocasión de preguntar. Dados los altos consumos de corriente eléctrica, los imanes sobre los que giran los núcleos generadores deben de ser… enormes, o muy muy concentrados, o… no lo sé.

      Otra pregunta algo relacionada con la anterior: el otro día, en mi trabajo (instalador eléctrico), tuve ocasión de comprobar in situ la fuerza que puede tener un imán. En el interior de un cilindro metálico, base de un generador eólico, las escalas del interior estaban fijadas al cilindro por medio de unos soportes imantados. Lo cual es lógico, el cilindro debe permanecer intacto, no se puede taladrar en él para colocar todos los accesorios que van en su interior, ya que si no, variarían sus características mecánicas, y con el tiempo, acabaría cediendo. Pues bien. cogí dos de esos soportes, no mayores que zapatos de niño, para comprobar si eran tan fuertes como para aguantar el peso de una persona… Y POR POCO NO ME APLASTO EL DEDO ENTRE ELLOS. ¡Qué dolor! Casi como si me golpeara el dedo con un martillo… No pude separarlos, por supuesto. Así que mi pregunta es: ¿Cómo demonios enriquecen tanto unos imanes para que tengan esa fuerza y además permanezcan así durante años? ¿no se degradan ni pierden fuerza con el tiempo?

      Y ya la última pregunta: ¿el sol no es también un imán?

    6. Esto más que una respuesta es una pregunta:

      La luz o en general el campo electromagnético es un campo de fotones. Usa energía obviamente.

      Sin embargo un campo magnético estático no debe estar emitiendo fotones continuamente porque “se gastaría” el iman, sin embargo crea un poder de atracción e incluso un movimiento si se le acerca una masa magnética, lo que se traduce en un trabajo realizado.

      La pregunta de un palurdo interesado en física es de donde sale la energía que mueve el clavo cuando lo atrae el iman. Y que partículas físicas transportan esa energía, quero decir si son Fotones, y si lo son de donde salen.

      Puede que mi pregunta sea una absoluta estupidez, pero me tiene intrigado, y solo lograré salir de esa estupidez si me ayudais 😉 Curiosamente por más que busco información sobre el magnetismo no logro aclarar una duda tan simple.

    7. Hola, si que existen imanes de un solo polo, son los monopolos magnéticos … Hay varios… a uno le conecemos todos, el electron.

    8. a arturo espada
      Para recargar un imán se utilizan unos aparatos basados en la imantación por inducción, haciendo circular corriente eléctrica por una bobina y con la barra de metal en su interior. Dependiendo de la aleación el imán re enriquecerá más o menos y sus propiedades magnéticas se mantendrán más o menos tiempo.
      El Sol es también un imán. El alcance de su campo magnético supera los límites del Sistema Solar. Además del campo magnético principal cuenta con varios de locales más complejos. Este sistema es tan turbulento que se voltea (polo norte por polo sur y viceversa) cada 11 años.

      a beemer
      La energía proviene del campo electromagnético.
      En mecánica cuántica el campo electromagnético estas asociado al fotón. Siguiendo con el Sol, el viento solar es la manifestación de su campo magnético.

      a bosquuimano
      El monopolo magnético es una parícula hipotética. No existe.

    9. que tal con esto si dicen que la tierra es un gran iman de donde proviene la aceleracion de la gravedad deveriamos irnos todos para un polo o al otro. todo esto de los imanes todavia es una teoria y aun no podemos unificar las cuatro fuerzas fundamentales en fisica, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares con la gravedad

      • Respuesta a pacotero. Hola tu logica es aplastante pero como toda logica aplastante es porque se hacerca a la realidad aplastante, pero lo que hace que prolifere un orden planeterio es la union de las fuerzas, es decir me quedo que ¡si! la tierra funciona como iman debido al sentido opuesto del movimiento del centro de la tierra. Creando una super bobina y generando un magnetismo espectacular capaz de protegernos de las erucciones solares y eso hace que seamos el unico planeta solido con gas en su admosfera que este tan cerca del sol. Pero no por ello generamos tanta energia como un agugero negro, es la unión de fuerzas la que pone orden por eso es necesario un idioma como las matematicas para llegar a entender ese orden tan inmenso, y eso es lo que hacen los cientificos. Ej E=m2 energía igual a masa al cuadrado (Einstein).

    10. a pacotero. Gravedad y Electromagentismo son fuerzas distintas (independientemente de que se expliquen finalmente con una sola teoria). Por tanto tu cuerpo digamos magneticamente neutro no se siente atraido por ningun polo y ademas esa posible pequeña atraccion seria millones de veces inferior a la que ejerce la gravedad sobre ti.

    11. Vean esta pag…kjmagnetics.com…..A “beemer”, no hay preguntas estúpidas.

    12. Mis conclusiones no son tan estupidas cuando las analizas sabes, quiero decirles que esta mal dicho UN GRAN IMAN pues no se comporta como tal puesto que los imanes atraen objetos en particular y la tierra en general. con un grupo de especialistas estamos tratando de aclarar esto con otras perspectivas si quieren aportar bienvenidos, dejemos de pensar que todo lo sabemos.

    13. de donde provienen los imanes

    14. quiero un iman que coja el cobre lo pago muy bien

    15. Hola gente, es interesante el tema de magnetismo, yo en esta oportunidad, mas que nada busco solucionar un problema que me surgio, y por algun lado vi que mencionaban como lograr la recarga de un iman por medio de induccion.
      mis dudas son, la aliacion del iman influye mucho en esto? como hago para determinar de que aliacion esta compuesto el iman.(hay algun metodo visual)
      para no entrar en un analisis cristalografico del iman.
      y que tipo de empresas se dedican a esto, no encontre nada y tengo que recargar el iman de un plato magnetico y debe ser muy fuerte, para que las piezas peguen bien en el plato.
      gracias

    16. Cómo puedeo diferenciar en un imán cuál es el polo norte y cuál el polo sur.
      De qué manera puedo explicar a un niño de 8 años los efectos de los imanes, su campo de acción y el comportamiento de los polos.
      Gracias por la ayuda.

    17. ¿Los focos cuando estan prendidos tienen campo magnético?

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