El magnetismo y la electricidad son dos de los fenómenos más misteriosos del mundo cotidiano. La electricidad es el movimiento de partículas cargadas submicroscópicas a través de un material. Este flujo de cargas, o "corriente", que se mueve a través de los cables de una casa, proporciona la energía eléctrica que necesitan las herramientas y electrodomésticos modernos. El magnetismo es una fuerza invisible que permite que los imanes muevan otros imanes y ciertos metales a distancia. Aunque aparentemente son cosas muy diferentes, el magnetismo y la electricidad están de hecho muy relacionados.
La electricidad crea magnetismo
En 1820, el físico danés Hans Christian Orsted notó algo inusual mientras realizaba experimentos con electricidad. Descubrió que cuando una corriente eléctrica fluía por un cable, la aguja de una brújula colocada cerca se movía. Lo único que podía hacer eso era un campo magnético. Orsted había descubierto que una corriente eléctrica genera un campo magnético.
El magnetismo crea electricidad
Michael Faraday, al enterarse del descubrimiento de Orsted, creía que si las corrientes eléctricas podían crear campos magnéticos, entonces los campos magnéticos deberían poder generar corrientes eléctricas. En 1831, mientras realizaba una serie de experimentos diseñados para probar su idea, Faraday descubrió que un imán que se moviera cerca de un cable podría hacer que fluyera una corriente eléctrica en ese cable.
El principio de inducción electromagnética
Ni siquiera era necesario que el imán se moviera para generar energía. El factor importante era que el campo magnético alrededor del cable debería estar cambiando. Este cambio puede ser causado por un imán en movimiento, o al mantener el imán quieto y mover la bobina, o al aumentar y disminuir la potencia en un electroimán. Este principio, según el cual un campo magnético cambiante inducirá una corriente eléctrica en un conductor, se conoció como la ley de la inducción electromagnética.
La electricidad natural hace imanes naturales
El descubrimiento de Orsted muestra por qué los imanes tienen campos magnéticos que pueden mover otros objetos. Toda la materia está formada por átomos. Los electrones cargados orbitan un núcleo atómico denso. Todo lo que es una corriente es una carga eléctrica en movimiento. Eso significa que cada átomo de la naturaleza está rodeado por una pequeña corriente eléctrica, lo que significa que todos los átomos tienen un pequeño campo magnético, ya que, como mostró Orsted, las corrientes eléctricas generan campos magnéticos. En la mayoría de los materiales, estos diminutos imanes atómicos apuntan en todas direcciones y anulan los efectos de los demás. Es por eso que la mayoría de los materiales no son magnéticos. Pero en algunos materiales, estos pequeños imanes se alinean, creando un poderoso campo magnético. Estos materiales son imanes y casi siempre son metales de algún tipo.
La conexión
Como demostraron Orsted y Faraday, el magnetismo y la electricidad están estrechamente relacionados entre sí. Cada uno parece ser capaz de crear al otro. Incluso los imanes naturales son magnéticos debido a todas las pequeñas corrientes eléctricas que los atraviesan de la manera correcta. No estaría mal decir que el magnetismo y la electricidad son dos aspectos diferentes de un mismo fenómeno.