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Reforzar imanes
Los imanes permanentes pueden debilitarse. Hay varias razones para ello. Por ejemplo:
- efectos de temperatura excesivos
- efectos de la temperatura demasiado bajos (especialmente para imanes de ferrita, cintas magnéticas y láminas magnéticas)
- fuertes vibraciones
- fuertes campos magnéticos opuestos
- oxidación
Pero, ¿cómo puede reforzarse exactamente el campo magnético debilitado? ¿Y puede intensificarse también el campo magnético de un imán permanente intacto, por ejemplo para superar mayores distancias? En realidad, hay varias formas de conseguirlo.
¿Cómo se pueden reforzar los imanes?
Los imanes pueden reforzarse de diferentes maneras. Por ejemplo, puede aumentar el número de imanes utilizados y combinar sus campos magnéticos para crear un campo más fuerte. Lo ideal es apilar los imanes permanentes. Sin embargo, el número de imanes que pueden apilarse unos sobre otros es limitado. Además, sólo las pilas perfectas que utilizan imanes individuales sin recubrimiento son adecuadas para lograr una mayor fuerza adhesiva y fortalecer el imán recién creado. Si el campo magnético se ve interrumpido por irregularidades y desniveles del material, el campo de una pila de este tipo es más débil que el de un imán individual de la misma forma y tamaño. Para aumentar notablemente la fuerza magnética, la pila de imanes de disco tampoco debe tener más de la mitad del diámetro de un solo imán.
Si se trata de un electroimán o de un campo magnético generado por electricidad, puede reforzarse tanto aumentando la corriente aplicada como incrementando el número de bobinas aplicadas. También se puede conseguir un campo magnético especialmente intenso insertando un núcleo de hierro blando en la bobina por la que circula la corriente.
Como alternativa, se puede utilizar un núcleo en forma de herradura o un núcleo formado por varios cuerpos de hierro para reforzar la fuerza de atracción del imán. Estos imanes portadores de corriente también se utilizan en la industria, la medicina y los desguaces porque son sencillos y fáciles de controlar.
¿Es un imán igual de fuerte en todos sus puntos?
Para fabricar un imán, primero se necesita un cuerpo de material ferromagnético, que se magnetiza aplicando un campo magnético externo intenso. Al unir los dos cuerpos, se aumenta también la fuerza magnética existente.
En el interior del objeto ferromagnético hay innumerables imanes moleculares en una estructura desorganizada, que son similares a pequeñas barras magnéticas microscópicas a nivel de partículas. Se encuentran agrupados en dominios individuales, los llamados dominios de Weiss, que a su vez están alineados independientemente unos de otros. Los efectos de los campos magnéticos individuales de estos grupos se anulan entre sí debido a sus orientaciones opuestas.
Si, por ejemplo, el polo norte de un imán externo se acerca al cuerpo ferromagnético, todos los polos sur de los imanes elementales giran hacia él. Las paredes de las zonas blancas se hacen más pequeñas, se pliegan y permiten que los imanes moleculares se alineen uniformemente. En consecuencia, se forman polos magnéticos en ambos extremos del cuerpo: un polo sur que apunta en la dirección del campo magnético externo y un polo norte en el lado opuesto. El imán recién formado es más fuerte en estos polos. Esto se hace visible cuando se coloca una hoja de papel sobre el imán, se añaden limaduras de hierro y se agita suavemente la hoja.
Las limaduras forman las líneas de campo, que a su vez son un indicador de la intensidad y dirección de la fuerza magnética actuante. Las líneas entran en el imán por el polo sur, van desde allí hasta el polo norte y vuelven a salir por allí. Aquí continúan su camino de vuelta al polo sur. Debido a las fuerzas de repulsión predominantes, discurren paralelas entre sí y, en consecuencia, en líneas curvas. Se puede observar que la mayor parte de las limaduras de hierro se acumulan en los polos, mientras que la menor concentración de líneas de campo o densidad de flujo se encuentra en el centro del imán y, en consecuencia, prevalece la menor fuerza.