Magnetismo
Te explicamos qué es el magnetismo y cuál es la historia de este fenómeno. Además, su relación con la electricidad y sus aplicaciones.
¿Qué es el magnetismo?
Cuando hablamos de magnetismo o de energía magnética, nos referimos a uno de los dos componentes de la radiación electromagnética (junto a la electricidad) que se manifiesta a través de fuerzas de atracción o repulsión entre ciertos tipos de materiales y un campo de energía magnética (campo magnético).
Si bien todas las sustancias son afectadas por el magnetismo, no todas lo hacen de la misma manera. Algunos materiales, como ciertos metales ferromagnéticos (en especial el hierro, níquel, cobalto y sus aleaciones) son particularmente propensos a ello y por ende pueden constituir imanes. Algunos de ellos pueden ser de origen natural y otros de origen artificial, por ejemplo, como consecuencia de la acción de la electricidad sobre ciertos materiales (electroimanes).
La mayoría de los imanes son dipolos magnéticos: están dotados de un polo positivo y un polo negativo. Cada uno de estos polos ejerce una fuerza sobre otros imanes, o metales ferromagnéticos que encuentren en su área de acción, según una ley que establece que los polos semejantes se repelen, mientras que los opuestos se atraen.
Estos dipolos pueden darse a una escala macroscópica (por ejemplo, en el planeta Tierra existe un polo Norte y un polo Sur, cada uno ejerciendo una influencia magnética que permite el funcionamiento de las brújulas) o microscópica (por ejemplo, en la orientación de ciertas moléculas orgánicas debido a la carga eléctrica de sus átomos). Y estas fuerzas de magnetismo juegan un rol importante entre las fuerzas elementales de la naturaleza.
Existen, así, materiales diamagnéticos (débilmente magnéticos), paramagnéticos (medianamente magnéticos) o ferromagnéticos (altamente magnéticos).
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Historia del magnetismo
El ser humano conoce el magnetismo desde épocas tempranas. Sus efectos fueron descritos en la antigüedad griega por Tales de Mileto (625-545 a.C.) y otros filósofos parecidos, quienes notaron que ciertas piedras provenientes de la ciudad de Magnesia del Meandro (Asia menor) atraían el hierro. De allí proviene el nombre magnetismo.
De algún modo el ser humano logró desde temprano comprender el magnetismo terrestre, usándolo en la fabricación de brújulas hacia el siglo XII, antes del surgimiento como tal de las ciencias que luego se avocarían al estudio de este fenómeno.
El primer tratado propiamente formal del magnetismo fue escrito en el siglo XIII por el francés Peter Peregrinus de Maricourt, preludio a los de futuros estudios científicos de William Gilbert (1600) y sobre todo Hans Christian Orsted (1820), quien descubrió que el magnetismo no se limitaba únicamente a los imanes, sino que tenía un vínculo estrecho con la corriente eléctrica.
Esto abrió la puerta para que André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday y otros inauguraran el campo del electromagnetismo, y luego James Clerk Maxwell lo determinara a través de su célebre conjunto de ecuaciones.
Electricidad y magnetismo
El magnetismo y la corriente eléctrica están estrechamente vinculados y juntos componen el electromagnetismo, una de las fuerzas elementales del universo. La manipulación de los campos magnéticos, por ejemplo, a través de la aceleración de imanes, puede generar una corriente eléctrica aprovechable, como ocurre de hecho en algunos tipos de generadores.
Y al mismo tiempo, al hacer circular una corriente eléctrica por ciertos tipos de metales, se los puede convertir en electroimanes y hacer que atraigan a ciertos metales o materiales ferromagnéticos.
Esta relación se fundamenta en la naturaleza atómica de los materiales, en los que los electrones (-) de la órbita más lejana del núcleo del átomo (+) pueden ser arrancados o transferidos de una molécula a otra, generando así un flujo eléctrico (corriente) y polarizando el conjunto, es decir, inclinando la carga eléctrica hacia un lado (polo negativo) y dejando a otro con menos carga (polo positivo).
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Aplicaciones del magnetismo
El magnetismo ha sido empleado por la humanidad desde hace mucho. La invención de la brújula y su uso para orientarse (marcando la dirección fija del Norte del planeta) data de hace cientos de años y fue clave en el desarrollo de la navegación y en la exploración del mundo.
Por otro lado, grandes imanes se emplean en la industria de la generación eléctrica, en la medicina (por ejemplo, los exámenes por resonancia magnética), en la ingeniería (el desarrollo de motores, la conducción y almacenamiento de cargas eléctricas, etc.) y, sobre todo, en la electrónica.
La computación, por ejemplo, depende en gran medida del aprovechamiento del magnetismo para el registro de información, combinándolo con la corriente eléctrica y el conocimiento de los semiconductores.