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Existe en la naturaleza un mineral
llamado magnetita o piedra imán que tiene la propiedad de atraer el
hierro, el cobalto, el níquel y ciertas aleaciones de estos metales. Esta
propiedad recibe el nombre de magnetismo.
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Los imanes:
Un imán es un
material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro
(también puede atraer al cobalto y al níquel). Los imanes que manifiestan sus
propiedades de forma permanente pueden ser naturales, como la
magnetita (Fe3O4) o artificiales, obtenidos a
partir de aleaciones de diferentes metales. Podemos decir que un imán permanente
es aquel que conserva el magnetismo después de haber sido imantado. Un imán temporal
no conserva su magnetismo tras haber sido imantado.
En un imán la capacidad
de atracción es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se denominan norte
y sur, debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos de la
Tierra, que es un gigantesco imán natural.
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La región del espacio
donde se pone de manifiesto la acción de un imán se llama campo magnético.
Este campo se representa mediante líneas de fuerza, que son unas líneas
imaginarias, cerradas, que van del polo norte al polo sur, por fuera del
imán y en sentido contrario en el interior de éste; se representa con la
letra B.
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Desde hace tiempo es conocido que una
corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. En el interior
de la materia existen pequeñas corrientes cerradas debidas al movimiento de
los electrones que contienen los átomos, cada una de ellas origina un
microscópico imán o dipolo. Cuando estos pequeños imanes están orientados en
todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta
propiedades magnéticas; en cambio si todos los imanes se alinean actúan como
un único imán y en ese caso decimos que la sustancia se ha magnetizado.
Imantar un material es
ordenar sus imanes atómicos.
En la figura derecha se
observa en primer lugar un material sin imantar y debajo un material
imantado.
El magnetismo es producido
por imanes naturales o artificiales. Además de su capacidad de atraer metales,
tienen la propiedad de polaridad. Los imanes tienen dos polos magnéticos
diferentes llamados Norte o Sur. Si enfrentamos los polos Sur de dos
imanes estos se repelen, y si enfrentamos el polo sur de uno, con el
polo norte de otro se atraen. Otra particularidad es que si los imanes
se parten por la mitad, cada una de las partes tendrá los dos polos.
Cuando se pasa una piedra
imán por un pedazo de hierro, éste adquiere a su vez la capacidad de atraer
otros pedazos de hierro.
La
atracción o repulsión entre dos polos magnéticos disminuye a medida que aumenta
el cuadrado de la distancia entre ellos.
1.
Cómo podrías explicar el hecho de que al dividir un imán por la
mitad, lo que se obtiene son dos imanes en lugar de trozos de imán.
2. ¿ Por qué razón al frotar una puntilla de acero con un imán, esta
presenta un comportamiento magnético?
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La brújula
La brújula
es un aparato utilizado
especialmente por excursionistas, marineros, viajeros y aviadores, durante sus
largos viajes, para orientarse. La brújula permite localizar los puntos
cardinales porque posee una aguja imantada que siempre apunta hacia el norte de
la Tierra. La brújula se empezó a utilizar en Occidente como instrumento de
navegación alrededor del año 1300 D.C., pero las primeras brújulas magnéticas
fueron utilizadas por navegantes chinos en el siglo X.
El imán ejerce una fuerza de atracción sobre objetos de hierro,
níquel o cobalto, o con aleaciones metálicas que los contengan, llamada
magnetismo. Los imanes exhiben fuerzas que se presentan cuando atraen los objetos.
Esas fuerzas magnéticas son más intensas en los extremos del imán que en su
centro. La fuerza de un imán disminuye con la distancia. El espacio donde el
imán ejerce su fuerza magnética se llama campo magnético, que también lo posee
la Tierra generado por sus polos. Cuando un objeto está en el espacio sideral y
se acerca demasiado a la Tierra, es atraído por el campo magnético terrestre.
Ésta propiedad es aprovechada por los astronautas para regresar de sus vuelos
espaciales, sin consumo de energía, porque es la Tierra quien los atrae hacia
ella
Transparencia
magnética:
Al colocar limaduras de
hierro sobre un papel, y se pasa un imán por debajo del papel, se observa como
las limaduras son arrastradas hacia el lugar donde se encuentra el imán debajo
del papel.Este fenómeno se llama transparencia magnética. La transparencia
magnética es la propiedad que tienen algunos cuerpos de permitir el paso de la
atracción magnética, tales como el papel, el plástico y otros. Al ser colocados
entre el imán y los cuerpos ferrosos o de hierro, permite que el imán los
atraiga hacia él estos.
1.
¿Necesariamente debe tener un imán dos polos? Justifica tu
respuesta.
2.
¿Por qué razón el cobre y el aluminio, a pesar de ser metales, no
son atraídos por un imán?
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