No cualquier material puede ser magnético. De hecho, de todos los elementos conocidos, solo unos pocos poseen capacidad magnética y varían según el grado. Los imanes más fuertes son los electroimanes, que obtienen su fuerza de atracción solo cuando la corriente los atraviesa. La corriente es el movimiento de los electrones y los electrones son los que hacen que los materiales sean magnéticos. Hay materiales compuestos que son magnéticos, generalmente denominados material ferroso, aunque no son tan fuertes como los electroimanes.
Cómo ocurre el magnetismo
En términos simples, el magnetismo tiene que ver con los electrones. Los electrones son más pequeños que las partículas microscópicas que giran alrededor del núcleo de un átomo. Cada electrón se comporta como su propio imán diminuto con un polo norte y sur. Cuando los electrones de un átomo están alineados en la misma dirección, ya sea apuntando todos hacia el norte o apuntando hacia el sur, el átomo se vuelve magnético. Y debido a que los electrones giran o giran alrededor del núcleo de un átomo, también es posible que un átomo posea una campo cuando los polos no están todos alineados debido al giro de los electrones, lo que hace que el átomo se parezca mucho a un electroimán.
Sin materiales naturalmente magnéticos
No hay elementos estáticos que sean naturalmente magnéticos. Hay materiales que atraen más fuertemente los campos magnéticos. Los materiales más fuertemente atraídos por un campo magnético son el hierro y el acero. Sin embargo, existen raras mezclas de materiales artificiales que conducen a volverse electromagnéticos por estar expuesto a un fuerte campo magnético y mantener una carga electromagnética durante largos períodos de tiempo hora. Debido a su capacidad para retener un campo magnético durante largos períodos de tiempo, se consideran imanes permanentes. Los dos materiales magnéticos permanentes más fuertes son hierro-neodimio-boro y aluminio-níquel-cobalto.
Cómo se mide la fuerza magnética
El campo magnético es difícil de explicar con precisión porque hay mucho que la ciencia aún no comprende sobre los campos magnéticos. En términos simples, los campos magnéticos fuertes se miden en tesla, y los campos magnéticos más comunes y mucho más débiles que se encuentran en cosas como los altavoces estéreo se miden en gauss. Se necesitan 10,000 gauss para hacer un tesla.
Una forma más sencilla de describirlo es pensar en la atracción gravitacional. La gravedad de la Tierra se considera aproximadamente 1 tesla o aproximadamente 10,000 gauss. Puede pensar en la fuerza magnética de gauss como peso o en la cantidad de fuerza que ejerce la atracción gravitacional. Se necesitarían 50 plumas para igualar 1 gauss de fuerza medida como peso, o en este caso, atracción magnética. El peso y la fuerza magnética no son directamente equivalentes, pero se ofrecen como ejemplo para dar una idea de la atracción o fuerza magnética de un gauss.
Por qué la Tierra es magnética
Los científicos saben que la tierra tiene propiedades magnéticas porque una pieza de acero o hierro que flota libremente siempre apuntará al norte magnético. Ahí es donde convergen todas las líneas de longitud en el Polo Norte. Si bien la fuerza magnética no se puede ejercer en la mayoría de los líquidos, se puede impartir en el núcleo de la tierra, que está compuesto de hierro fundido. Y esto nos devuelve al giro de los electrones. A medida que la tierra gira sobre su eje, también lo hace su núcleo de hierro fundido y todos sus electrones cargados eléctricamente, que crean un campo magnético. El sol también gira sobre su eje, y su material como plasma (similar a una consistencia líquida) crea su campo magnético.
Los opuestos se atraen
Como los polos magnéticos se repelen entre sí, mientras que los polos magnéticos opuestos se atraen. Los imanes se sienten atraídos naturalmente por campos magnéticos más altos. Piense en tener dos imanes, uno a 10 tesla y otro a 1 tesla. El imán de 10 teslas ejerce un campo magnético más fuerte. Una pieza de material magnético, colocada equidistante de ambos imanes, sería atraída por el más fuerte de los dos campos magnéticos. Entonces, cuando dos imanes de polaridad similar se acercan entre sí, parecen alejarse o ser rechazados cuando en realidad están buscando un campo magnético más alto. En otras palabras, dos imanes orientados al norte parecen ser rechazados porque en realidad están siendo atraídos por el campo magnético opuesto, orientado al sur.