Definición de magnetismo permanente e inducido
Veamos primero qué significan magnetismo permanente e inducido.
Magnetismo
Lo primero es lo primero: ¿qué es un imán?
Un imán es un material u objeto que produce su propio campo magnético.
Todo imán tiene un polo que busca el norte o polo norte y un polo que busca el sur o polo sur, y serán igual de fuertes. Estos polos magnéticos están definidos de tal forma que el polo norte será atraído hacia el polo norte geográfico de la Tierra , y el polo sur hacia el polo sur geográfico, como consecuencia del campo magnético terrestre.
Ten en cuenta que esto significa que en la ubicación del Polo Norte de la Tierra (en el Ártico), hay un polo sur magnético, es decir, un polo sur magnético. En las ilustraciones, y a veces en los propios imanes, el polo norte de un imán suele estar coloreado en rojo. Un polo norte siempre repele a otro polo norte y siempre atrae a un polo sur, y un polo sur siempre repele a otro polo sur.
Muy bien, ¿y qué significa que un material sea magnético?
Un material se denomina magnético si es atraído o repelido por un imán (es decir, si siente alguna fuerza como consecuencia de un campo magnético).
Imanes inducidos y permanentes
¿Qué entendemos por imanes permanentes e inducidos? Los nombres ya delatan sus definiciones.
Un imán permanente es otro nombre para un imán: es un material que produce su propio campo magnético.
Unimán inducido es un material que sólo es magnético cuando se coloca en un campo magnético.
Los imanes inducidos siempre son atraídos (y nunca repelidos) por los imanes permanentes. De todas las definiciones se desprende que tanto los imanes permanentes como los inducidos son materiales magnéticos.
Ejemplos de magnetismo permanente e inducido
Ahora que sabemos qué son los imanes permanentes e inducidos, podemos ver algunos ejemplos.
Ejemplos de imanes permanentes
Un imán permanente es un material que tiene que magnetizarse en algún momento, por lo que los imanes permanentes son cosas concretas.
Una brújula es un imán de barra que puede girar libremente para que su polo norte magnético apunte siempre al norte geográfico de la Tierra. El imán de una brújula es un imán permanente.
Una brújula incluyendo la aguja con el polo norte magnético (lado rojo) y el polo sur magnético (lado plateado), Wikimedia Commons Dominio Público.
La Tierra puede considerarse un imán permanente: tiene un polo sur magnético (en el Ártico) y un polo norte magnético (en la Antártida), y aunque su campo magnético es bastante débil, las brújulas pueden utilizarlo para orientarse. Algunos animales también pueden utilizar el campo magnético de la Tierra para orientarse y navegar.
Los imanes permanentes se encuentran en muchas cosas: algunas correas de reloj los utilizan, existen bloques magnéticos y pelotas para jugar, los borradores de las pizarras blancas son magnéticos, de modo que se pegan a la pizarra, etc.
Ejemplos de imanes inducidos
A diferencia de los imanes permanentes, el magnetismo inducido es una propiedad de los materiales: algunos materiales son imanes inducidos y otros no. La mayoría de los materiales magnéticos son metales, pero sólo algunos metales son magnéticos. Los metales más comunes que experimentan magnetismo inducido son el hierro, el níquel y el cobalto. La mayoría de los materiales que contienen estos metales (como el acero) también son imanes inducidos.
Cualquier cosa hecha de hierro, acero, níquel o cobalto es un imán inducido, es decir, es atraída por los imanes. Piensa en clavos, pizarras, neveras, clips, coches, etc.
Puedes averiguar qué cosas de tu casa experimentan magnetismo inducido cogiendo un imán permanente y viendo qué objetos se sienten atraídos por él. Recuerda: un imán permanente no es, por definición, un imán inducido.
Podemos decir que la nevera es un imán inducido porque los imanes de la nevera (que son imanes permanentes) se pegan a ella y nunca son repelidos por ella, Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0.
Diferencia entre magnetismo permanente y temporal
Los imanes permanentes son siempre magnéticos, pero los imanes inducidos sólo son magnéticos mientras están en un campo magnético. Por tanto, los imanes inducidos sólo experimentan el llamado magnetismo temporal: son magnéticos durante un tiempo finito antes de volver a ser no magnéticos. La diferencia entre el magnetismo temporal y el magnetismo permanente es que el magnetismo permanente es -lo has adivinado- permanente.
Causas del magnetismo permanente e inducido
Para el GCSE de Física no es necesario conocer las causas del magnetismo permanente e inducido. Sin embargo, esta sección ofrece algunas ideas sobre cómo pensar en los imanes permanentes e inducidos, que pueden ser muy útiles.
Para hacerte una idea intuitiva de cómo funciona el magnetismo, imagina que las partículas de los imanes permanentes e inducidos son pequeños imanes (permanentes) que normalmente apuntan en direcciones aleatorias.
Causas del magnetismo inducido
Tomemos un clavo como ejemplo de imán inducido para explicar las causas del magnetismo inducido. Los pequeños imanes de su interior apuntan todos en direcciones aleatorias, por lo que este clavo no tiene nada de especial. Sin embargo, una vez que ponemos el clavo dentro de un campo magnético, los pequeños imanes se alinean según este campo magnético, y todos apuntan en la misma dirección. Ahora, nuestro clavo se ha vuelto magnético, porque en los bordes tenemos un polo norte y un polo sur, y en el centro, el carácter cabeza-cola de los pequeños imanes aniquilará a los pequeños polos norte y sur. Esta alineación explica por qué los imanes inducidos siempre se sienten atraídos por los imanes permanentes: su magnetización se alinea en función del campo magnético en el que se encuentran.
Una vez que sacamos el clavo del campo magnético, los pequeños imanes vuelven a su posición original (de forma parecida a como un papel doblado quiere desplegarse una vez que lo sueltas), y el clavo vuelve a ser no magnético.
Causas del magnetismo permanente
Sigamos con nuestro clavo. ¿Cómo lo convertimos en un imán permanente? El truco consiste en calentarlo hasta que los pequeños imanes individuales tengan cada uno tanta energía que puedan girar en la dirección que quieran sin problema (esto se llama temperatura de Curie). Lo ponemos en un campo magnético tal que la dirección preferida de los pequeños imanes sea a lo largo del campo magnético, y después lo dejamos enfriar de nuevo. La posición estándar de la mayoría de los pequeños imanes es ahora que se alinean, lo que hace que el clavo esté permanentemente magnetizado: ahora es un imán permanente.
Observa que esta imagen de materiales magnetizados también explica por qué los imanes siempre tienen dos polos, incluso después de cortarlos por la mitad.
Visualización de los pequeños imanes en el interior de los materiales. El material (a) no está magnetizado, y el material (b) está magnetizado, StudySmarter.
Magnetismo permanente e inducido - Puntos clave
- Un imán (permanente) es un material u objeto que produce su propio campo magnético. Todo imán tiene un polo norte (rojo) y un polo sur (blanco). Un polo norte siempre repele a otro polo norte y siempre atrae a un polo sur.
- Un imán inducido es un material que sólo es magnético cuando se coloca en un campo magnético. Los imanes inducidos siempre son atraídos (y nunca repelidos) por los imanes permanentes.
- Un material se llama magnético si es atraído o repelido por un imán.
- Ejemplos de imanes permanentes son las brújulas, la Tierra y los borradores de las pizarras blancas.
- Ejemplos de imanes inducidos son los clavos, las pizarras blancas, las neveras, los clips y los coches.
- El magnetismo temporal es el magnetismo que no es permanente. Los imanes inducidos son imanes temporales.
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