Los imanes atraen muchos elementos metálicos, como limaduras de hierro, pero también pueden repelerse entre sí. Sin embargo, lo que muchas personas rara vez notan es que muchos elementos cotidianos son débilmente repelidos por un campo magnético. Las razones por las que los imanes atraen algunos elementos y repelen otros provienen de diferencias en la estructura molecular y atómica.
Girar
Los electrones son partículas subatómicas que se comportan como imanes en miniatura. Tienen una propiedad llamada giro y pueden girar hacia arriba (+1/2) o hacia abajo (-1/2). Dos electrones en el mismo orbital siempre tienen espines opuestos, por lo que cuando están emparejados, sus campos magnéticos se cancelan. En los metales, la situación es más complicada, porque los electrones están deslocalizados o compartidos entre múltiples átomos, pero en general, los materiales de este tipo se denominan diamagnéticos, lo que significa que son débilmente repelidos por un campo.
Materiales diamagnéticos comunes
La mayoría de los materiales son diamagnéticos. El agua, la madera, las personas, el plástico, el grafito y el yeso son ejemplos de materiales diamagnéticos. Si bien generalmente pensamos en estos materiales como no magnéticos, en realidad repelen (y son repelidos por) un campo magnético. Esta repulsión es extremadamente débil, tan débil que en la vida cotidiana es insignificante. Sin embargo, con un campo magnético fuerte, esta repulsión es suficiente para hacer levitar algunos artículos y objetos pequeños. Un científico de la Universidad de Manchester pudo levitar una rana y un tomate, ambos objetos diamagnéticos, utilizando un poderoso campo magnético. Su trabajo le valió un premio Ig Nobel, un premio dedicado a la ciencia tonta.
Otros imanes
La mayoría de los elementos de su casa repelen débilmente los imanes, pero a menos que el campo magnético sea muy fuerte, nunca notará el efecto. Para repeler realmente un imán, necesita otro imán. Todos los imanes tienen dos polos, norte y sur. Al igual que con las cargas eléctricas, la regla es que las cargas similares se repelen mientras que las cargas opuestas se atraen. Un polo sur magnético es atraído por un polo norte magnético, pero el norte sobre el norte o el sur sobre el sur se repelen entre sí. Puede tener una idea de cómo funciona esto si intenta mantener dos imanes juntos: en una orientación se repelen entre sí, mientras que en la otra se atraen.
Ley de Lenz
Otro tipo de repulsión puede ocurrir entre un imán y una bobina de alambre. La cantidad de campo magnético que pasa a través de una bobina de alambre se llama flujo magnético. Cada vez que hay un cambio en el flujo, induce una corriente cuyo campo magnético actúa en oposición al cambio en el flujo. Esta regla se llama Ley de Lenz. Mover una bobina de alambre a un campo magnético causa repulsión entre la bobina de alambre y el imán. Eso es porque el flujo a través de la bobina está aumentando, por lo que se induce una corriente en la bobina. De la ley de Lenz, sabemos que la corriente inducida en la bobina crea un campo magnético que se opone al aumento. en flujo, creando así una repulsión entre la bobina de alambre y el imán del cual el campo emana.