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Características, usos y propiedades de los imanes

Propiedades de los imanes

Las propiedades de los imanes son atraer hierro o acero debido a sus campos magnéticos. La capacidad de atraer el hierro y el acero hace que los imanes sean útiles para todo, desde colocar una nota en el refrigerador hasta recoger autos y moverlos en un depósito de chatarra.

Los imanes pueden incluso generar electricidad y, a la inversa, la electricidad puede crear una fuerza magnética.

Una propiedad de un imán es su capacidad para atraer otros materiales. Sin embargo, los imanes no atraen a ningún material. Atraen solo metales específicos.

El aluminio es inmune al encanto de un imán, como lo son la mayoría de los otros metales, como el cobre y la plata. Pero el níquel, el hierro y el cobalto son atraídos por los imanes, junto con las aleaciones, o las mezclas de estos metales con otros metales, como los que se encuentran en los minerales.

Los minerales ferromagnéticos como la magnetita y la pirrotina junto con algunos otros minerales son magnéticos porque tienen una cantidad significativa de hierro en ellos.

Débilmente los minerales magnéticos, llamados paramagnéticos, generalmente tienen pequeñas cantidades de impurezas de hierro en ellos, como la hematita.

Características de los imanes

Un imán es un cuerpo que atrae o repele magnéticamente otros cuerpos. La atracción o repulsión magnética es un fenómeno natural fundamental.

La dirección y las fuerzas magnéticas se pueden representar gráficamente mediante líneas de campo. Un imán causa un campo magnético y fluye a través de él. Las áreas de superficie, que están atravesadas por la mayoría del campo magnético, se llaman los polos del imán. Según la convención popular, las líneas de campo en el “polo sur” (generalmente se muestran en verde) ingresan al imán y al “polo norte” (rojo), pero las fórmulas descriptivas usan el signo matemático normal.

Se diferencia entre imanes permanentes y electroimanes. Ambos usan materiales magnéticos.

Al unir dos imanes, pueden suceder dos cosas: los imanes se atraen o se repelen entre sí. Esto depende de cómo se relacionan los polos magnéticos entre sí. Lo siguiente aplica:

  • Dos polos sur se repelen entre sí.
  • Dos polos norte se repelen entre sí.
  • El Polo Norte y el Polo Sur se atraen.

Por ejemplo si se rompe un imán de barra al medio, aunque sea difícil de creer, esto da dos nuevos imanes de barra, que nuevamente tienen un polo norte y un polo sur. Ahora podemos continuar dividiendo los imanes de barra a la mitad y obtener imanes de barra cada vez más pequeños.

La razón de esto es que las sustancias magnetizables consisten en áreas muy pequeñas, cada una de las cuales se comporta como un imán. Estos se llaman imanes elementales . Estos imanes elementales se pueden alinear con otro imán. De esta manera puedes magnetizar un cuerpo. El calor y la vibración pueden causar desmagnetización.

El magnetismo es un fenómeno físico que se manifiesta como una fuerza entre imanes, objetos magnetizados o magnetizables y cargas eléctricas en movimiento. La mediación de esta fuerza a través de un campo magnético, que es generado por un lado por estos objetos y por otro lado actúa sobre ellos.

Todas las manifestaciones del magnetismo pueden atribuirse en última instancia al movimiento de las cargas eléctricas o al momento magnético de las partículas elementales como resultado de su giro. El magnetismo es una rama del electromagnetismo que representa una de las cuatro fuerzas fundamentales de la física.

Permanencia y transferencia

Los imanes son permanentes o temporales. Un imán permanente conserva su fuerza de atracción con el tiempo. Sin embargo, los electroimanes dejan de ser magnéticos tan pronto como la electricidad deja de fluir.

Propiedades de los imanes
Propiedades de los imanes

Los electroimanes son imanes temporales. Otro tipo de imán temporal es uno creado por contacto con otro imán. Esta capacidad de crear imanes a partir de otros imanes es otra propiedad de los imanes llamada transferencia.

Si alineas una aguja en la misma dirección que un imán y lo tocas a lo largo del imán en una dirección, magnetizarás temporalmente la aguja. Has alineado todos los polos pasándolo por el campo magnético. En poco tiempo, los campos vuelven a ser aleatorios.

Paramagnetismo

El material paramagnético son aquellos que son atraídos hacia el campo magnético. Estos materiales tienen muy poca susceptibilidad hacia el campo magnético aplicado. Y no retienen las propiedades magnéticas cuando se elimina el campo magnético.

Algunos materiales paramagnéticos son aluminio, sodio, calcio , oxígeno y cloruro de cobre . Estas sustancias se magnetizan débilmente cuando se colocan en un campo magnético externo.

Tienen tendencia a moverse de una región de campo magnético débil a un campo magnético fuerte, es decir, se sienten débilmente atraídos por un imán.

Los átomos individuales de un material paramagnético poseen un movimiento dipolar magnético permanente propio. Debido al movimiento térmico aleatorio incesante de los átomos, no se observa magnetización neta.

Propiedades de los imanes
Propiedades de los imanes

Diamagnetismo

Las sustancias diamagnéticas son aquellas que tienen tendencia a moverse de la parte más fuerte a la más débil del campo magnético extendido.

En otras palabras, a diferencia de la forma en que un imán atrae metales como el hierro, repele una sustancia diamagnética.

Ferromagnetismo

El ferromagnetismo es una propiedad inherente de ciertos materiales que los hace magnéticos por naturaleza. Estos materiales se atraen hacia los imanes cuando están sujetos al campo magnético de los imanes.

Antiferromagnetismo

En el material antiferromagnético, los electrones adyacentes se alinean en la dirección opuesta, antiparalela, y el momento magnético neto del material es cero.

Algunos ejemplos de materiales antiferromagnéticos son oxido de magensio, cromo, etc. Aquí, los momentos magnéticos adyacentes son iguales en magnitud y opuestos, por lo tanto, la magnetización total es cero.

Los materiales antiferromagnéticos no exhiben ningún comportamiento magnético a bajas temperaturas mientras que exhiben un magnetismo débil a alta temperatura. A una temperatura más alta, la alineación antiparalela se rompe y algunos electrones se alinean con el campo magnético externo.

A diferentes temperaturas, los antiferromagnetos podrían presentar propiedades diamagnéticas y ferrimagnéticas.

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Ferrimagnetismo

Los materiales ferrimagnéticos exhiben propiedades ferromagnéticas por debajo de la temperatura de Curie, pero exhiben propiedades paramagnéticas por encima de la temperatura de Curie.

Estos momentos magnéticos opuestos no se igualan entre sí ya que su magnitud será diferente y, por lo tanto, el momento magnético neto permanece. Los momentos magnéticos opuestos se deben a diferentes materiales o iones, como Fe2 + y Fe3 +.