PROPIEDADES DE LOS IMANES: Partes de un imán y sus aplicaciones

PROPIEDADES DE LOS IMANES Y SUS APLICACIONES

El imán es un trozo de hierro, de acero C de piedra imán, que tiene la propiedad de atraer a ciertos metales, especialmente al hierro. A esta fuerza de atracción se le denomina magnetismo.

TIPOS DE IMANES

Existen dos tipos de imanes: Imanes naturales y artificiales.

IMANES NATURALES

Son los que se encuentran en la naturaleza formando el mineral llamado magnetita u óxido de hierro magnético. Se le llama también piedra imán y es de color gris negro. Abunda en algunos cerros de Suecia y los Montes Urales, Europa.

IMANES ARTIFICIALES

Son barras o herraduras de acero, a las que se comunican las propiedades magnéticas por diferentes métodos (frotamiento, inducción, o por acción de la corriente eléctrica).

imanes-1

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PARTES QUE COMPONEN UN IMAN

Los dos extremos del imán, llamados polos, son sus partes aparentemente activas. En un imán hay dos polos: Norte y Sur. La parte media del imán es la línea neutra, en la que no hay fuerza magnética.

Los dos polos, norte y sur, son como el anverso y el reverso de una hoja de papel. No puede existir el uno sin el otro. Pretender aislar un polo es como querer fabricar una hoja de papel que sólo tenga anverso.

imanes-partes de los imanes-2

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¿CUALES SON LAS PROPIEDADES GENERALES DE LOS IMANES?

1. Entre muchas propiedades de los imanes, se caracteriza principalmente por atraer objetos de hierro y acero.

2. Su atracción es mejor en los extremos, disminuyendo hasta llegar al punto medio del imán en que la atracción es nula.

3. Existen imanes que atraen con más fuerza y a más distancia que otros. Esto depende del poder magnético de cada uno. La amplitud o espacio en que se ejerce esa fuerza se llama campo magnético.

4. La atracción magnética se manifiesta a través del agua, del papel, del vidrio y de otros cuerpos, siempre que no sean de mucho espesor.

imanes-propiedades de los imanes-3

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5. Un polo “norte” rechaza a otros polos “norte” y atrae a los polos “sur”: Polos de igual nombre se rechazan, polos de diferente nombre se atraen.

6, Los imanes trasmiten sus propiedades al imantar con ellos el hierro y el acero; pero no en iguales condiciones, pues la imantación del acero es permanente y la del hierro es momentánea.

CAMPO MAGNETICO

EL campo magnético, es el espacio en el que se manifiestan acciones magnéticas. Si acercamos una aguja magnética al polo de un imán encontraremos un punto en que la aguja principia a sufrir atracción o repulsión: la aguja habrá entrado en el campo magnético del imán. Este campo está surcado por Líneas de Fuerza, que convencionalmente salen del polo norte y entran en el polo sur. Estas líneas de fuerza son siempre cerradas y no tienen principio ni fin.

imanes-campo magnético del imán-4

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Una aguja imanada dentro del campo magnético de un imán se dispone siempre siguiendo las líneas de fuerza.

ESPECTRO MAGNETICO

Si espolvoreamos limaduras de hierro sobre una hoja de papel debajo de la cual hay una barra imantada, estas limaduras se convierten en pequeñas Agujas Magnéticas, y al orientarse por atracción de sus polos, forman el llamado Espectro Magnético, en el cual quedan materializadas las líneas de fuerza.

imanes-espectro magnético-5

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Si repetimos este experimento sobre los polos opuestos de dos imanes, observaremos que las limaduras se ordenan nuevamente según las líneas de fuerza.

INTENSIDADES

La intensidad de un campo magnético se mide en “GAUSS”; nombre que tiene su origen en el físico alemán FEDERICO GAUSS, que en el año de 1809 realizó importantes estudios sobre campos magnéticos y electromagnetismo. El GAUSS vale 10-8 voltios X segundo/cm2. El campo terrestre que orienta la brújula es de 1/2 GAUSS: entre los polos de un imán común hay de 1,000 a 2,000 GAUSS; en un ELECTROIMAN, 10,000; y en los grandes aparatos para investigación se llega a 500,000 GAUSS.

MAGNETISMO TERRESTRE

La Tierra es un enorme imán y esto se comprueba de la siguiente manera: si tomamos una aguja magnética que gira sobre un eje principal y la acercamos sobre una barra imán veremos que sus pelos se orientan en sentido opuesto a los polos del imán.

imanes-magnetismo terrestre-6

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Ahora bien, si colgamos de un hilo una barra imantada veremos cómo la aguja magnética, se orienta de norte a sur. Es decir que al igual que el imán, la Tierra hace que la barra imantada tome la misma posición que la aguja magnética.

IMANES FRACCIONARIOS

Si cortamos un imán por la mitad obtendremos dos imanes. La mitad contenía el polo sur “gana” un polo norte en lo que antes era el medio de la barra y la otra mitad gana un polo sur.  Si cada pedazo lo dividimos en dos, obtendremos cuatro imanes. Y así podemos seguir multiplicando los imanes en forma teóricamente indefinida, porque en realidad cada molécula de una barra de hierro es un pequeño imán.

Según esto, es imposible obtener dos medios imanes; o sea que no podemos obtener un polo aislado. De la misma manera como una moneda tiene siempre dos caras, los polos magnéticos siempre aparecen por pares, nunca aislados.

imanes-imanes fraccionarios-7

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Cuando se imana una barra de hierro, los polos norte y sur de sus moléculas se atraen recíprocamente (polos opuestos se atraen) y todo el conjunto se dispondrá en una serie de cadenas “NSNS- NSNS” como se muestra en la figura.

Si acercamos una barra imantada a un clavo de hierro dulce, éste es atraído; pero aparece otro fenómeno: con el clavo podemos atraer otros clavos más, incluso formar una cadena. ¿Qué es lo que ha ocurrido? Al quedar dentro del campo magnético del imán, el clavo se ha convertido temporalmente en otro imán y en ambos extremos aparecen polos magnéticos.

imanes-clavos imantados-8

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El polo norte se adhiere al polo sur del imán, mientras el polo sur repite el procedimiento con un segundo clavo y así sucesivamente. Es posible imantar piezas de hierro o metales magnéticos en forma transitoria o permanente, según su resistencia a la desimanación.

imanes-barra de hierro imanado-9

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APLICACIONES DE LOS IMANES

Los imanes tienen múltiples aplicaciones como por ejemplo en la fabricación de brújulas y de aparatos eléctricos (GALVANOMETROS, AMPERIMETROS, VOLTIMETROS, CONTADORES, MAGNETOS, etc.). Los imanes permanentes se emplean en altoparlantes, instrumentos para mediciones eléctricas, etc. También los imanes son empleados en diversos y originales juguetes como el conocido “PERRO MAGNETICO”.

imanes-el perrito magnético-10

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