CAPÍTULO 2 / TEMA 5

El mundo físico

IMANES EN LA VIDA COTIDIANALos imanes pueden ser naturales o artificiales, y son capaces de atraer ciertos objetos de metal, así como también a otros imanes. Muchos imanes nos rodean, inclusive, nuestro planeta es uno de ellos, pero gigante.

La fuerza de atracción que ejercen los imanes se origina en una región del espacio que se llama campo magnético. En otras palabras, es la esfera de influencia de un imán, y se trata de un campo de fuerza que se crea como consecuencia del movimiento de las cargas eléctricas. Las unidades de medida de la fuerza en un campo magnético sonGauss (G) o Telsa (T).

CAMPO MAGNÉTICO

Antes de conocer sus propiedades debemos saber que los imanes tienen dos partes que no pueden existir la una sin la otra. Son los dos extremos del imán y se denominan polos (norte y sur). En el centro del mismo se presenta una línea neutra en la que no hay fuerza magnética.

PROPIEDADES DE LOS IMANES

Existen en la naturaleza cuerpos que, por cómo se distribuyen las partículas que lo conforman, generan campos magnéticos. Estos son los imanes naturales. Sin embargo, también existen imanes artificiales que tienen esas propiedades por fricción con otros imanes o por una corriente eléctrica y se denominan electroimanes.

Magnetita

La magnetita es un potente imán natural que tiene la propiedad de atraer a todas las sustancias magnéticas. Si frotáramos un material magnético con este mineral se convertiría en un imán artificial. Los imanes naturales mantienen su campo magnético continuo, a menos que sufran un golpe de gran fuerza o se les apliquen cargas magnéticas opuestas o muy altas temperaturas.

IMANES NATURALES E IMANES ARTIFICIALES

Las principales propiedades de los imanes son:

1) Son capaces de atraer cuerpos de acero y hierro.

2) Un polo rechaza a los mismos polos y atrae a distintos. Por ejemplo, el polo sur atraerá al polo norte y rechazará a otro polo sur.

3) A causa de sus polos, la atracción se produce en los extremos y disminuye poco a poco hasta convertirse en nula en el centro del mismo.

4) Dependiendo de su poder magnético, los imanes atraen con distinta fuerza y a más o menos distancia. Es decir, varía su campo magnético.

5) La atracción magnética se produce también a través de elementos como papel, vidrio, agua u otros cuerpos que no tengan demasiado espesos.

6) Los imanes son capaces de transmitir sus propiedades a otros objetos de hierroy acero.

Campo magnético de un imán revelado a través de limaduras de hierro.

Para visualizar esta esfera de influencia podemos dispersar limaduras de hierro sobre

un papel, y colocar debajo del mismo un imán. Veremos el campo magnético bien definido.

¡VAMOS A REVELAREL CAMPO MAGNÉTICO!

Si rompemos un imán en dos partes no sólo no perderán su magnetismo, sino que se

formarán dos nuevos imanes. En cada una de esas partes se crearán los dos polos en sus

extremos y tendrán las mismas propiedades del anterior, pero su fuerza de atracción

disminuirá.

¿QUÉ PASA SISE ROMPE UN IMÁN?

Imán en forma de herradura atrayendo clips de metales.

INAGOTABLELos imanes naturales son permanentes, no necesitan de ningún

tipo de alimentación o batería para atraer y

repeler.

Imán con polos marcados, norte rojo (N) y sur azul (S).

POLO:

CUALQUIERA DE LOS DOS PUNTOS OPUESTOS DE UN CUERPO, EN LOS CUALES SE ACUMULA EN

MAYOR CANTIDAD LA ENERGÍA DE UN AGENTE FÍSICO.

Los imanes se utilizan de muy diversas formas en nuestra vida cotidiana: en discos duros, altavoces o parlantes, adhesivos (figuras que se adhieren a los refrigeradores), brújulas, cierres para heladeras o congeladores, paredes magnéticas, llaves codificadas, bandas magnéticas de tarjetas de crédito o débito, bocinas, motores, detectores de metales y de billetes falsos, entre otras cosas.

La Tierra tiene un campo magnético producto de los materiales quese encuentran en su núcleo: hierro y níquel. Esto la convierte en unimán, cuyo polo norte geográfico se acerca al polo sur magnético.

¿Qué es un polo magnético?

Un polo magnético es el conjunto de puntos del planeta que ejercen atracción sobre los elementos imantados. Se hallan en las zonas polares debido al campo magnético terrestre. Estos polos pueden ser detectados por las brújulas, que cuentan con agujas imantadas que señalan al polo sur magnético, es decir, el Polo Norte geográfico.

¿Qué son los polos geográficos?

Son puntos de la superficie de un cuerpo rotatorio, como lo es nuestro planeta. Los polos geográficos y los magnéticos no coinciden debido a que existe una declinación, es decir, un ángulo entre ambos ejes. La declinación varía con el tiempo. Aun así, fueron útiles a lo largo de la historia para orientar a los navegantes cuando no podían ver las estrellas.

LA TIERRA COMO IMÁN

EXPERIMENTO: BRÚJULA CASERA

Con pocos materiales podremos contar con una herramienta que nos indique dónde se encuentra el Norte.

• Una aguja• Un corcho• Un plato• Un imán• Cinta adhesiva

Materiales Pasos a seguir

Frotar la aguja con uno de los polos del imán 50 veces, haciéndolo en una sola dirección.

1.

Llenar el plato con agua.2.

Centrar la aguja sobre el corcho y sujetarla con la cinta adhesiva.4.

Colocar el corcho sobre el agua.3.

Probar la brújula acercando un imán y observar el movimiento de la aguja.

5.El frotamiento de la aguja con uno de los polos del imán produce su magnetización. El campo magnético de la Tierra interactúa con el de la aguja, Si la dejas en reposo, siempre apuntará al norte.

Fundamento

Mediante una aguja imantada este instrumento indica la posición del norte geográfico (sur magnético). No se puede

utilizar en los Polos Norte y Sur, porque allí convergen las líneas de fuerza del campo

magnético de la Tierra.

BRÚJULA

¿SABÍAS QUÉ?

Los imanes disponen de una polaridad conocida como norte y

sur; como regla general se dice que los polos iguales se repelen y

los distintos se atraen.Esquema de electroimán casero,

fabricado a partir de una batería, cables de cobre y un clavo de hierro.

NOMBREMagnetita

COMPOSICIÓNÓxido ferroso-diférrico [Fe2+(Fe3+)2O4]

TIPOPertenece al grupo de los óxidos

PROPIEDADES ÓPTICAS Color: negro / raya: negrabrillo: metálico

PROPIEDADES MECÁNICAS Dureza: 5,5 - 6,5 / tenacidad: quebradiza / densidad relativa: 5,2

FUENTESe encuentra en la naturaleza en forma de granos sueltos, arenas oscuras o cristales. Hay gran abundancia de este material en la zona de Kiruna, Suecia.

USOEs un mineral con alto contenido de hierro, es utilizado por los seres vivos para orientarse en el campo magnético terrestre. El hombre lo ha utilizado como material para la construcción y como protector de calderas, ya que posee gran estabilidad a temperaturas altas.

Electroimanes

Un electroimán es aquel en el que el campo magnético se produce sólo en el momentoen el que recibe un flujo de corriente eléctrica, y es un imán artificial. Son espiralesde alambre que se suelen enrollar alrededor de un núcleo magnético como el hierro, ysu campo magnético es proporcional a la corriente que se le aplique.

S

N

11,5º

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