1. FISICA II
Imanes
Magnetismo
Abigail Velázquez Gómez
28/04/2012
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. 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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¿Qué es un imán?
Un imán es un material que tiene la capacidad de producir un campo magnético en su exterior, el que es
capaz de atraer al hierro, así como también al níquel y al cobalto.
Existen imanes de origen natural y otros fabricados de forma artificial. Generalmente, aquellos que son
naturales manifiestan sus propiedades en forma permanente, como es el caso de la magnetita o Fe304.
Los imanes artificiales se pueden crear a partir de la mezcla o aleación de diferentes metales. Otra forma
de generar el magnetismo es mediante el principio que opera en los electroimanes, cuyo artículo
también puedes leer en este sitio.
La característica de atracción que poseen los imanes se hace más potente y evidente hacia sus extremos
o polos, los que son denominados norte y sur, ya que tienden a orientarse a los extremos de nuestro
planeta, ya que sus polos son imanes naturales gigantes. Así como sucede con los imanes, debido a los
polos, en la Tierra, el espacio en el que se manifiesta la acción de los enormes imanes se denomina
campo magnético. Éste se representa a través de líneas de fuerza. Las líneas de fuerza son trazos
imaginarios de van de polo a polo, de norte a sur por fuera del imán y en sentido contrario por su parte
interna.
El magnetismo de los imanes se explica debido a las pequeñas corrientes eléctricas que se encuentran al
interior de la materia. Estas corrientes se producen debido al movimiento de los electrones en los
átomos, y cada una de ellas da origen a un imán microscópico. Si todos estos imanes se orientan en
forma desordenada, entonces el efecto magnético se anula y el material no contará con esta propiedad.
Por el contrario, si todos estos pequeños imanes se alinean, entonces actúan como un solo gran imán,
entonces la materia resulta ser magnética.
Si se quiere lograr que un imán deje de ser magnético, entonces es necesario someterlo a la
denominada “temperatura Curie”, es decir, a la temperatura precisa que cada tipo de imán requiere.
Por ejemplo, un imán cerámico deberá ser sometido a una temperatura de 450ºC, mientras que para un
imán de cobalto es necesario alcanzar los 800ºC.
Imanes naturales: La magnetita es un potente imán natural, tiene la propiedad de atraer todas las
sustancias magnéticas. Su característica de atraer trozos de hierro es natural. Está compuesta por óxido
de hierro. Las sustancias magnéticas son aquellas que son atraídas por la magnetita.
Imanes artificiales permanentes: Son las sustancias magnéticas que al frotarlas con la magnetita, se
convierten en imanes, y conservan durante mucho tiempo su propiedad de atracción.
Imanes artificiales temporales: Aquellos que producen un campo magnético sólo cuando circula por
ellos una corriente eléctrica. Un ejemplo es el electroimán.
PARTES DE UN IMÁN
Eje Magnético: Eje magnético de la barra de la línea que une los dos polos.
Línea neutra: Línea de la superficie de la barra que separa las zonas polarizadas.
Polos: Son los dos extremos del imán donde las fuerzas de atracción son más intensas. Son el
polo norte y el polo sur.
INTERACCIÓN ENTRE IMANES
Los polos magnéticos del de diferente nombre se atraen; los del mismo nombre se repelen. Si se rompe
un imán, cada uno de los trozos se comporta como nuevo imán, y presenta sus propios polos norte y
sur. Cuando se aproxima una aguja imantada o brújula a un imán, el polo sur de la aguja se orienta hacia
el polo norte debido a la atracción entre ambos. Es imposible separar los polos de un imán.

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¿De dónde procede el magnetismo?
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.
¿Puede un imán perder su potencia?
Para que un imán pierda sus propiedades debe llegar a la llamada "temperatura de Curie" que es
diferente para cada composición. Por ejemplo para un imán cerámico es de 450 ºC, para uno de cobalto
800 ºC, etc.También se produce la desimanación por contacto, cada vez que pegamos algo a un imán
perdemos parte de sus propiedades. Los golpes fuertes pueden descolocar las partículas haciendo que
el imán pierda su potencia.
¿Cuántos tipos de imanes permanentes hay?
Además de la magnetita o imán natural existen diferentes tipos de imanes fabricados con diferentes
aleaciones:
Imanes cerámicos o ferritas.
Imanes de alnico.
Imanes de tierras raras.
Imanes flexibles.
Otros.
IMANES CERÁMICOS
Se llaman así por sus propiedades físicas. Su apariencia es lisa y de color gris oscuro, de aspecto parecido
a la porcelana. Se les puede dar cualquier forma, por eso es uno de los imanes más usados (altavoces,
aros para auriculares, cilindros para pegar en figuras que se adhieren a las neveras, etc.). Son muy
frágiles, pueden romperse si se caen o se acercan a otro imán sin el debido cuidado.
Se fabrican a partir de partículas muy finas de material ferromagnético (óxidos de hierro) que se
transforman en un conglomerado por medio de tratamientos térmicos a presión elevada, sin sobrepasar
la temperatura de fusión.
Otro tipo de imanes cerámicos, conocidos como ferritas, están fabricados con una mezcla de bario y
estroncio. Son resistentes a muchas sustancias químicas (disolventes y ácidos) y pueden utilizarse a
temperaturas comprendidas entre _40 ºC y 260 ºC
IMANES DE ALNICO
Se llaman así porque en su composición llevan los elementos aluminio, níquel y cobalto. Se fabrican por
fusión de un 8 % de aluminio, un 14 % de níquel, un 24 % de cobalto, un 51 % de hierro y un 3 % de
cobre. Son los que presentan mejor comportamiento a temperaturas elevadas. Tienen la ventaja de
poseer buen precio, aunque no tienen mucha fuerza.
IMANES DE TIERRAS RARAS
Son imanes pequeños, de apariencia metálica, con una fuerza de 6 a 10 veces superior a los materiales
magnéticos tradicionales. Los imanes de boro/neodimio están formados por hierro, neodimio y boro;

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tienen alta resistencia a la desmagnetización. Son lo bastante fuertes como para magnetizar y
desmagnetizar algunos imanes de alnico y flexibles. Se oxidan fácilmente, por eso van recubiertos con
un baño de cinc, níquel o un barniz epoxídico y son bastante frágiles.Los imanes de samario/cobalto no
presentan problemas de oxidación pero tienen el inconveniente de ser muy caros. Están siendo
sustituidos por los de boro-neodimio.Es importante manejar estos imanes con cuidado para evitar daños
corporales y daño a los imanes (los dedos se pueden pellizcar seriamente).
IMANES FLEXIBLES
Se fabrican por aglomeración de partículas magnéticas (hierro y estroncio) en un elastómero (caucho,
PVC, etc.) Su principal característica es la flexibilidad, presentan forma de rollos o planchas con
posibilidad de una cara adhesiva. Se utilizan en publicidad, cierres para nevera, llaves codificadas,
etc.Consisten en una serie de bandas estrechas que alternan los polos norte y sur. Justo en la superficie
su campo magnético es intenso pero se anula a una distancia muy pequeña, dependiendo de la anchura
de las bandas. Se hacen así para eliminar problemas, como por ejemplo que se borre la banda
magnética de una tarjeta de crédito (se anulan con el grosor del cuero de una cartera).
OTROS IMANES
Los imanes de platino/cobalto son muy buenos y se utilizan en relojería, en dispositivos aeroespaciales y
en odontología para mejorar la retención de prótesis completas. Son muy caros.Otras aleaciones
utilizadas son cobre/níquel/cobalto y hierro/cobalto/vanadio.
CAMPO MAGNÉTICO
Es la región del espacio en la que actúa una fuerza sobre una aguja imantada o sobre un imán. Un imán
altera el espacio a su alrededor: pequeñas agujas imantadas o trozos de hierro, son atraídos por el imán,
pero no experimenten ningún efecto en ausencia del mismo. Los campos magnéticos se representan
mediante líneas de fuerza. El campo es más intenso en las regiones próximas a las líneas de fuerza (los
polos).
GALVANÓMETRO
Formado por una bobina situada en un campo magnético. La bobina gira al circular la corriente eléctrica
y lleva acoplado un resorte que se opone a su giro. Cuando el giro de la bobina se equilibra con la
oposición ejercida por el resorte, la bobina se detiene en un cierto ángulo, que depende de la intensidad
de la corriente eléctrica. Sus características son:
La intensidad máxima o valor de la intensidad de la corriente eléctrica.
La resistencia interna.
Tiene dos utilidades:
Amperímetro: utilizado para medir directamente la intensidad de corriente.
Voltímetro: Se le acopla una resistencia en serie.

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EXPERIENCIA DE OERSTED: CAMPO MAGNÉTICO PRODUCIDO POR CORRIENTE ELÉCTRICA
Un conductor rectilíneo está recorrido por una corriente eléctrica. En las proximidades del conductor se
sitúa una aguja imantada paralela al conductor. Al pasar la corriente la aguja gira hasta ponerse
perpendicular al conductor. Al cesar la corriente, la aguja vuelve a su posición inicial. El paso de la
corriente eléctrica ejerce sobre la aguja imantada los mismos efectos de un imán.Las corrientes
eléctricas producen campos magnéticos.
Campo magnético producido por un conductor rectilíneo:
Al medir el valor de este campo magnético;
El campo es más intenso cuanto mayor es la intensidad de la corriente eléctrica.
El campo es menos intenso cuanto mayor es la distancia entre el punto y el conductor.
Las líneas del campo producido por el conductor son circunferencias concéntricas al conductor, situadas
en planos perpendiculares al mismo.
EXPERIENCIA DE FARADAY
Colocó una espira conductora sin estar conectada a ningún generador eléctrico. Al acercar o alejar un
imán, el galvanómetro detecta el paso de corriente por la espira mientras el imán está en movimiento.
Si se mantiene fijo el imán y se mueve la espira, aparece una corriente mientras exista movimiento entre
imán y espira.La variación de las condiciones magnéticas del circuito induce la aparición de una
corriente eléctrica. Se denomina inducción electromagnética.
SOLENOIDE
Conductor formado por espiras en forma de hélice. Al circular una corriente eléctrica, genera un campo
magnético muy intenso. Las líneas de fuerza son paralelas al eje. Cuanto mayor sea la intensidad de la
corriente, mayor será la intensidad del campo.
ELECTROIMÁN
Es un imán artificial temporal que produce un campo magnético cuando circula por él una corriente
eléctrica, y sólo mientras dura el paso de la misma. Está formado por un solenoide en cuyo interior hay
un núcleo de hierro dulce. El campo magnético creado se puede hacer más o menos intenso variando el
valor de la intensidad de la corriente (se utiliza en timbres, grúas, etc.).
CORRIENTE ALTERNA
La corriente alterna es aquella que cambia de sentido a lo largo del tiempo: fluye periódicamente por el
circuito en un sentido y en el contrario. Cuando se hace oscilar un conductor en un campo magnético, el
flujo de corriente en el conductor cambia de sentido tantas veces como lo hace el movimiento físico del
conductor. Varios sistemas de generación de electricidad se basan en este principio. La característica
práctica más importante de la corriente alterna es que su voltaje puede cambiarse mediante un sencillo
dispositivo electromagnético denominado transformador. Suele utilizarse como fuente de energía
eléctrica tanto en aplicaciones industriales como en el hogar.
CORRIENTE CONTINUA
La corriente continua es una corriente eléctrica de polaridad constante: su sentido no cambia con el
tiempo. El flujo de una corriente continua está determinado por tres magnitudes relacionadas entre sí.
La primera es la diferencia de potencial en el circuito, que en ocasiones se denomina fuerza
electromotriz (f.e.m.), tensión o voltaje. La segunda es la intensidad de corriente. La tercera magnitud es
la resistencia del circuito. Los generadores de corriente continua se llaman dinamos.

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DECLINACIÓN MAGNÉTICA
Sabemos que la Tierra se comporta como un imán, por lo que, corno todos hemos estudiado en física, si
dejamos girar libremente un objeto imantado, éste se orientará de forma que uno de sus polos apunte
al polo norte magnético y el opuesto al polo sur magnético. Pero ocurre que esos polos magnéticos no
coinciden con los polos geográficos, polos determinados por el imaginario eje de giro de la Tierra, y
donde convergen los meridianos. Los polos geográficos forman con los magnéticos un ángulo que
llamamos declinación magnética, y que se suele representar con la letra griega
“ ”. Ocurre además que los polos magnéticos no son fijos, sino que
sufren un movimiento continuo, aunque lento y cercano a los geográficos. El valor del ángulo de la
declinación magnética es diferente en cada punto de la superficie terrestre, de forma que su valor varía
desde los 0º sobre el meridiano que pase en cada momento sobre el Polo Norte Magnético, hasta los
180º en el arco del meridiano que una ambos. En esta zona está en torno a los 4º 42'.
En el dibujo podemos observar cómo
el ángulo de declinación
( A)
del punto A es mucho mayor que el
del punto B
( B)
, debido a que están situados en
diferentes posiciones. El cálculo de las
variaciones de la declinación
magnética es imposible, al ser éstas
irregulares y debidas a múltiples
causas.
LA BRÚJULA
Las actuales brújulas utilizan el sistema sexagesimal para dividir la circunferencia del horizonte. Como ya
sabemos, este sistema divide la circunferencia en 360 partes iguales (grados), o sea, cuatro ángulos de
90º. Cada grado está dividido a su vez en 60 minutos, y cada minuto en 60 segundos. Esta división va
señalada en las brújulas en un círculo graduado que se llama limbo. Según modelos, el limbo puede ser
fijo o móvil. Hay muchos tipos de brújulas, pero la más indicada es una brújula de marcha sobre un
soporte rectangular transparente, con un limbo amplio de movimiento independiente al de la aguja.