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Magnetismo

Generalmente se entiende por magnetismo una fuerza física invisible que actúa sobre la materia. En el campo de la física, el término resume todos los subcampos que estudian los imanes y los campos magnéticos. Así pues, la investigación sobre el magnetismo estudia las propiedades de los imanes (por ejemplo, atracción o repulsión) y los fenómenos asociados a ellos. En física, el tesla es la unidad de medida del magnetismo.

Breve historia del magnetismo

Los imanes naturales se componen de hierro, oxígeno e hidróxido de hierro y se forman de forma natural a través del vulcanismo.
El magnetismo se ha utilizado con provecho al menos desde la invención de la brújula, alrededor del año 1100.
Sin embargo, los primeros experimentos sistemáticos para determinar la fuerza magnética no se llevaron a cabo antes de 1269. Pierre de Maricourt investigó cuándo los polos magnéticos se atraen o se repelen y dejó constancia escrita de sus hallazgos. Estos experimentos sentaron las bases de la investigación posterior sobre el magnetismo.

Primera introducción al magnetismo: lo básico

En la escuela primaria ya se enseñan muchas cosas sobre el magnetismo. Un imán tiene básicamente dos polos: el polo norte (normalmente en rojo) y el polo sur (normalmente en azul). Fuera del imán, las líneas de campo siempre van del polo norte al polo sur, en tres dimensiones. Un objeto debe encontrarse dentro de este campo para que el imán pueda influir sobre él. Las distintas áreas de la física investigan diferentes tipos de magnetismo, entre ellos:

• magnetitas (manifestación del magnetismo en la naturaleza)
• imanes permanentes (por ejemplo, imanes de barra)
• imanes temporales
• electroimanes

El óxido de hierro, el samario, el cobalto y el neodimio suelen utilizarse para crear imanes permanentes. Los electroimanes están formados principalmente por bobinas de cobre. Hoy en día es posible producir electroimanes potentes de forma artificial. Los problemas de sobrecalentamiento que pueden surgir del magnetismo y la electricidad pueden evitarse con la ayuda de los superconductores.

¿Qué tipos de magnetismo existen?

Para describir las propiedades magnéticas de los distintos materiales, se distinguen tres categorías:

• Diamagnetismo: el material no tiene ningún efecto magnético y incluso se repele ligeramente..
• Paramagnetismo: el material sólo se atrae débilmente..
• Ferromagnetismo: elmaterial está expuesto a una fuerte atracción magnética.

Los imanes sólo tienen efecto sobre determinadas materias primas magnetizables, más concretamente sobre materiales ferromagnéticos como:

• hierro
• acero
• níquel
• cobalto

Si un ferromagneto no magnetizado entra en contacto con un campo externo y éste se desconecta, el ferromagneto conserva una magnetización positiva o negativa. En estos casos, el magnetismo provoca la llamada histéresis (cambio del efecto tras el cambio de la causa). La magnetización negativa o positiva que queda tras este proceso también se conoce en física como magnetismo remanente.

Aplicaciones del magnetismo en la vida cotidiana

Hoy en día, el magnetismo no sólo está omnipresente en la física. En la vida cotidiana, encontramos imanes en todo tipo de lugares, como por ejemplo:

• vehículos motorizados
• discos duros
• transformadores de corriente
• equipos de obras

Los campos magnéticos potentes permiten estudiar materiales a nivel atómico. Por ejemplo, los médicos utilizan la resonancia magnética para analizar los órganos internos y las estructuras de los tejidos. Además, las fuerzas magnéticas pueden convertirse en eléctricas y viceversa.
Si bien la posición de los electrones afecta la propiedad magnética de un material, el movimiento de los electrones a su vez crea electricidad. Por tanto, el magnetismo también desempeña un papel importante en el campo de la ingeniería eléctrica. Por ejemplo, los ingenieros han utilizado la levitación magnética para construir trenes de alta velocidad como el tren Maglev Transrapid.

Como área de investigación de la física, el magnetismo también proporciona explicaciones sobre cómo se mueven los planetas en el espacio. En principio, nuestra Tierra es un enorme imán: tiene un polo norte y un polo sur y está rodeada por un campo magnético terrestre natural. El campo magnético de la Tierra explica por qué la aguja de una brújula siempre apunta al norte.