Las leyes de los imanes

Las leyes del magnetismo han tenido un efecto profundo en la ciencia y la cultura. Desde los primeros años del siglo XIX, los científicos han trabajado para identificar y explicar las diversas leyes físicas que rigen el comportamiento de los imanes en una variedad de contextos. En 1905, la comprensión científica del magnetismo evolucionó hasta el punto de ayudar a impulsar la creación de la teoría especial de la relatividad de Einstein. Aunque una comprensión detallada y profunda del magnetismo requiere un gran esfuerzo, puede obtener una visión general amplia de estas leyes fundamentales con relativa rapidez.

Explorando la Primera Ley del Magnetismo

Las leyes del magnetismo se han desarrollado y refinado ampliamente desde los experimentos de Orsted, Ampere y otros científicos ahora famosos a principios del siglo XIX. La ley más fundamental introducida durante este tiempo es el concepto de que los polos de un imán tienen cada uno su propia carga positiva o negativa distinta y solo atraen polos con carga opuesta. Por ejemplo, es casi imposible evitar que dos polos magnéticos cargados positivamente se repelan entre sí. Por otro lado, es difícil evitar que un polo magnético con carga positiva y con carga negativa intente moverse uno hacia el otro.

Donde este concepto se vuelve particularmente interesante es cuando un imán preexistente se corta en dos imanes diferentes más pequeños. Después del corte, cada uno de los imanes más pequeños tiene sus propios polos con carga positiva y negativa, independientemente de dónde se haya cortado el imán más grande.

El concepto de polos con cargas opuestas se conoce comúnmente como la Primera Ley del Magnetismo .

Definiendo la Segunda Ley del Magnetismo

La segunda ley del magnetismo es un poco más compleja y se relaciona directamente con la fuerza electromotriz de los propios imanes. Esta ley en particular se conoce comúnmente como Ley de Coulomb .

La ley de Coulomb establece que la fuerza ejercida por el polo de un imán sobre un polo adicional se adhiere a una serie de reglas estrictas, entre ellas:

• La fuerza es directamente proporcional al producto de las fuerzas del polo.
• La fuerza existe en proporción inversa al cuadrado de la distancia media entre los polos.
• La fuerza depende del medio específico en el que se colocan los imanes.

La fórmula matemática comúnmente utilizada para representar estas reglas es:

F = [KxM x M)/d]

En la fórmula, M y M representan la fuerza de los polos, D es igual a la distancia entre los polos y K es una representación matemática de la permeabilidad del medio en el que se colocan los imanes.

Consideraciones adicionales sobre los imanes

La teoría del dominio del magnetismo proporciona información adicional sobre el comportamiento de los imanes. Introducida por primera vez en 1906 por Pierre-Ernest Weiss, la teoría de los dominios magnéticos busca explicar los cambios que ocurren dentro de una sustancia cuando se magnetiza.

Las sustancias magnetizadas grandes consisten en áreas más pequeñas de magnetismo, comúnmente denominadas dominios. Dentro de cada dominio hay unidades más pequeñas denominadas dipolos. La naturaleza compleja de la composición magnética permite la presencia continua de magnetismo cuando se rompen o separan unidades magnéticas más grandes.

Comprender cómo ocurre la desmagnetización

Los imanes no permanecen magnetizados para siempre. La desmagnetización deliberada puede ocurrir a través de la reorganización de los dipolos dentro del propio imán. Se puede utilizar una variedad de procesos para que esto suceda. Calentar un imán más allá de su punto de Curie, que es la temperatura a la que se sabe que manipula los dipolos, es un método popular. Otro método para desmagnetizar una sustancia es aplicar corriente alterna al imán. Incluso sin aplicar ninguno de estos métodos, un imán se desmagnetiza lentamente con el tiempo como parte de un proceso de degradación natural.