Algunos metales parecen atraer a otros metales con más fuerza. Esta fuerza se llama magnetismo.
Incluso antes del descubrimiento de la electricidad, los científicos inventaron brújulas, pequeñas tiras de imanes naturales que giran para alinearse con el campo magnético de la Tierra. Dado que el campo se mueve de sur a norte, la aguja de la brújula siempre apunta al polo norte magnético.
Hoy en día, las personas pueden producir imanes en masa y comprender cómo funcionan. Existen varios tipos de imanes, y la lista de metales magnéticos es más larga de lo que cree.
Campos magnéticos
Cuando dos metales se atraen entre sí a través del espacio, probablemente uno o ambos sean magnéticos.
Es posible que esté más familiarizado con los imanes permanentes, que son imanes más fuertes porque contienen hierro. Este tipo de magnetismo se llama ferromagnetismo. El campo magnético de la Tierra es causado por los movimientos del núcleo de níquel-hierro fundido del planeta y se puede ver cuando está muy cargado. las partículas del sol chocan con la atmósfera de la Tierra cerca de los polos magnéticos de nuestro planeta, lo que hace que emitan luz como lo hacen entonces.
Cerca del polo magnético norte, llamamos a la iluminación del campo magnético la aurora boreal o aurora boreal.
Electrones
Los átomos que forman las moléculas de toda la materia tienen un núcleo de neutrones y protones.
Orbitando alrededor de todos los núcleos son electrones que llevan una carga negativa. La forma de sus órbitas da a los átomos una orientación direccional y el movimiento orbital provoca un campo magnético muy débil alrededor del átomo. Los campos magnéticos pueden producirse en cualquier momento en que una corriente eléctrica esté activa, pero son más intensos cuando la corriente eléctrica sigue una trayectoria circular o en espiral.
Los electroimanes utilizan esta propiedad, por lo que su magnetismo se puede encender y apagar a medida que se enciende y apaga la corriente eléctrica.
Lista de metales magnéticos
Ciertos metales tienen una estructura que permite que sus electrones se alineen más fácilmente y formen un campo magnético.
Hierro, níquel, cobalto y gadolinio son los más fáciles de magnetizar. Los metales como el aluminio y el cobre pertenecen técnicamente a cualquier lista de materiales magnéticos, pero los campos magnéticos que producen son muy débiles. Los óxidos y aleaciones que contienen hierro también se pueden magnetizar fácilmente, como el óxido y el acero. Cuantos más electrones se puedan alinear en un metal, más fuerte será el campo magnético que producen.
Imanes naturales
Magnetita es un óxido de hierro que se descubre con frecuencia en la naturaleza con un fuerte campo magnético. Estas muestras de magnetita se denominan piedras imán. Las teorías modernas sugieren que la magnetita de las piedras imán fue magnetizada por los rayos. La magnetita puede tener fácilmente un campo magnético fuerte porque su estructura cristalina permite que grandes grupos de moléculas (llamados dominios) tengan la misma orientación o dirección polar.
Otros minerales pueden tener un magnetismo débil de forma natural debido a su exposición al campo magnético de la Tierra. El estudio de las rocas de las fosas oceánicas nos permite ver cómo se ha invertido el campo magnético de la Tierra (los polos magnéticos norte y sur se invierten) a lo largo de los milenios.
Hacer un imán
Todo lo que necesita para hacer su propio imán es envolver muchas bobinas de cableado de cobre alrededor de una barra de acero o un clavo. Luego, con una batería pequeña, pase una corriente a través del cableado y el metal se volverá magnético (ver Recursos para obtener instrucciones). La barra o el clavo deben conservar algo de su magnetismo incluso después de que se haya apagado la corriente eléctrica y se haya quitado el cableado.
- Tenga cuidado de no tocar el metal expuesto del clavo o el cableado cuando la corriente eléctrica esté encendida. Si el cableado está aislado, puede tocarlo mientras la corriente está activa, pero es posible que desee conectar una resistencia a su circuito o, de lo contrario, el metal puede calentarse demasiado para tocarlo rápidamente.