Cómo hacer imanes permanentes súper fuertes

Todas las formas posibles de hacer un imán permanente se enumeran en el cuaderno de estudiantes de Joseph Henry, que se conserva en la Universidad de Princeton. Henry, el físico estadounidense del siglo XVIII, es conocido, junto con Michael Faraday, como el padre de la tecnología eléctrica, por lo que no sorprende que uno de los métodos que describe utiliza electricidad. Resulta que si tiene el tipo correcto de varilla de metal y suficiente energía eléctrica, la inducción electromagnética puede convertir la varilla en un fuerte imán permanente. ¿Que tan fuerte? Definitivamente más fuerte que un imán de nevera.

El magnetismo y la electricidad no solo están relacionados, son dos caras de la misma moneda, y fue el Fenómeno de inductancia electromagnética, descubierto independientemente por Henry y Faraday, que llevó a este realización. Los electrones tienen espín, lo que le da a cada átomo un pequeño campo magnético. Es posible inducir que los electrones dentro de ciertos metales giren en la misma dirección, y eso le da propiedades magnéticas al metal. La lista de metales que hacen esto no es larga, pero el hierro es uno de ellos y, como el acero está hecho de hierro, también se puede magnetizar.

Entre los métodos que menciona Henry para convertir una barra ordinaria de hierro o acero en un imán se encuentran:

• Frote la varilla con un trozo de metal que ya esté magnetizado.
  
• Frote la varilla con dos imanes, dibujando el polo norte de un imán desde el centro de la varilla hacia un extremo mientras dibuja el polo sur del otro imán en la dirección opuesta.
  
• Cuelga la barra verticalmente y golpéala repetidamente con un martillo. El efecto magnetizante es más fuerte si calienta la varilla.
  
• Inducir un campo magnético con una corriente eléctrica.

El resultado final de cada método es inducir a los electrones de la barra a girar en la misma dirección. Dado que la electricidad está hecha de electrones, es una buena suposición que el último método es el más eficiente.

Necesita una varilla de acero, hierro o algún otro material que pueda magnetizarse. (Sugerencia: no hay muchas otras opciones). Un clavo de acero de 10d o más grande es perfecto. Si no está seguro de que sea de acero, use un pequeño imán para probarlo. También necesita uno o dos pies de cable de cobre aislado y una fuente de alimentación, como una batería de celda D o un transformador de bajo voltaje que pueda enchufar a una toma de corriente. Si opta por un transformador, asegúrese de que tenga terminales a los que pueda conectar cables.

Para magnetizar la uña, envuelva el alambre alrededor de ella, formando tantas espirales como pueda. Está bien superponer el cable sobre las bobinas que ya ha enrollado. La fuerza del campo inductivo, y su imán, aumenta a medida que aumenta el número de bobinas, así que sea generoso. Deje libres los extremos de los cables y quite una pulgada de aislamiento para poder conectarlos a la fuente de alimentación.

Conecte los cables a la fuente de alimentación y encienda la alimentación. Deje la alimentación encendida durante aproximadamente un minuto y luego apáguela. Pruebe la uña sosteniéndola sobre unas limaduras de hierro. Ahora debería estar magnetizado y atraer las limaduras, incluso cuando no haya electricidad.

Puede aumentar la fuerza del imán aumentando el número de bobinas. Por ejemplo, si duplica el número de bobinas, duplica la fuerza del campo inductivo. Sin embargo, cuando aumenta la longitud del cable para hacer esto, aumenta la resistencia eléctrica, lo que reduce la cantidad de corriente que fluye a través del cable. Dado que la corriente, que es el movimiento de los electrones, crea el campo, la potencia inductiva disminuye. Compense esta pérdida de corriente aumentando el voltaje, ya sea cambiando la configuración en el transformador o usando una batería más grande.

• Asegúrese de mantener el voltaje dentro de límites seguros. No querrás electrocutarte ni crear un imán que se adhiera permanentemente al frigorífico.