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Un imán es un cuerpo que tiene su propio campo magnético. Tal vez la palabra provenga del griego. Μαγνῆτις λίθος ( Magnētis líthos ), "piedra de Magnesia " - del nombre de la región de Magnesia y de la antigua ciudad de Magnesia en Asia Menor, donde se descubrieron depósitos de magnetita en la antigüedad.
El imán más simple y más pequeño puede considerarse un electrón. Las propiedades magnéticas de todos los demás imanes se deben a los momentos magnéticos de los electrones dentro de ellos. Desde el punto de vista de la teoría cuántica de campos, la interacción electromagnética la realiza un bosón sin masa : un fotón (una partícula que puede representarse como una excitación cuántica de un campo electromagnético).
Un imán permanente es un producto hecho de un ferroimán capaz de retener magnetización residual después de que se apaga el campo magnético externo. Los materiales comúnmente utilizados para los imanes permanentes son el hierro, níquel, el cobalto, algunas de metales de tierras raras(como en los imanes de neodimio, por ejemplo) y algunos minerales naturales como las magnetitas. Los imanes permanentes se utilizan como fuentes autónomas (que no consumen energía) de campo magnético. Las propiedades del imán están determinadas por las características de la sección de desmagnetización de la histéresis magnética del material del imán: cuanto mayor sea la inducción residual B r y la fuerza coercitiva H c, mayor será la magnetización y la estabilidad del imán. Los campos característicos de los imanes permanentes son de hasta 1 T (10 kG).
Un electroimán es un dispositivo cuyo campo magnético se crea sólo cuando fluye una corriente eléctrica. Como regla general, esta es una solenoide con un núcleo ferromagnético (generalmente de hierro) insertado en el interior con una alta permeabilidad magnética. µ ≃ 10000. Los campos característicos de los electroimanes de 1,5-2 T están determinados por la llamada saturación del hierro, es decir, una fuerte caída de la permeabilidad magnética diferencial a valores elevados del campo magnético.
El término "imán" se usa generalmente para referirse a objetos que tienen su propio campo magnético incluso en ausencia de un campo magnético aplicado. Esto es posible sólo en ciertas clases de materiales. Sin embargo, en la mayoría de los materiales, el campo magnético aparece en conexión con el campo magnético externo aplicado; este fenómeno se conoce como magnetismo. Hay varios tipos de magnetismo, y cada material tiene al menos uno de ellos.
En general, el comportamiento de un material magnético puede variar considerablemente dependiendo de la estructura del material y, no menos importante, de su configuración electrónica. Hay varios tipos de interacción material con un campo magnético, incluyendo:
· Los ferroimanes y ferriimanes son materiales que generalmente se consideran magnéticos. Se sienten atraídos por el imán con la fuerza suficiente para que se sienta la atracción. Solo estos materiales pueden retener la magnetización y convertirse en imanes permanentes. Los ferriimanes son similares a los ferroimanes, pero más débiles que ellos. Las diferencias entre los materiales ferromagnéticos y ferrimagnéticos están relacionadas con su estructura microscópica.
· Los paraimanes son sustancias como el platino, el aluminio y el oxígeno que son atraídos débilmente por un imán. Este efecto es cientos de miles de veces más débil que la atracción de los materiales ferromagnéticos, por lo que solo puede detectarse con instrumentos sensibles o imanes muy potentes.
· Los diamagnetos son sustancias que se magnetizan en contra de la dirección de un campo magnético externo. Las sustancias diamagnéticas, en comparación con las paramagnéticas y ferromagnéticas, como el carbono, el cobre, el agua y los plásticos, son repelidas por un imán. Todas las sustancias que no tienen uno de los otros tipos de magnetismo son diamagnéticas; la mayoría de las sustancias están incluidas. Las fuerzas que actúan sobre los objetos diamagnéticos de un imán ordinario son demasiado débiles, sin embargo, en los fuertes campos magnéticos de los imanes superconductores, los materiales diamagnéticos, como las piezas de plomo, puede flotar, y dado que el carbono y el agua son sustancias diamagnéticas, incluso los objetos orgánicos, como ranas y ratones vivos, pueden flotar en un campo magnético poderoso.
El ferrimagnetismo es un fenómeno físico en el que se produce ordenamiento magnético de los momentos magnéticos de una muestra de modo que todos los momentos magnéticos están alineados en la misma dirección pero no en el mismo sentido. Así que algunos de ellos están opuestos y se anulan entre sí, en parte o completamente.
También existen otros tipos de magnetismo, como los vidrios giratorios, el superparamagnetismo, el superdiamagnetismo y el metamagnetismo.
Problemas de medicina y seguridad.
Debido al hecho de que los tejidos humanos tienen un nivel muy bajo de susceptibilidad a un campo magnético estático, no existe evidencia científica de su efectividad para su uso en el tratamiento de ninguna enfermedad. Por la misma razón, no hay evidencia científica de un peligro para la salud humana asociado con la exposición a este campo. Sin embargo, si un cuerpo extraño ferromagnético se encuentra en los tejidos humanos, el campo magnético interactuará con él, lo que puede ser un peligro grave.
En particular, si el marcapasos está integrado en el tórax del paciente, manténgalo alejado de campos magnéticos. Es por esta razón que los pacientes con un marcapasos instalado no pueden ser evaluados mediante resonancia magnética, que es un dispositivo de imágenes magnéticas para órganos y tejidos internos.
Los niños a veces pueden tragar pequeños imanes de los juguetes. Esto puede ser peligroso si un niño se traga dos o más imanes, ya que los imanes pueden dañar los tejidos internos; se registró al menos una muerte.
Desmagnetización
A veces, la magnetización de los materiales se vuelve indeseable y se hace necesario desmagnetizarlos. La desmagnetización de materiales se puede realizar de tres formas:
1. calentar un imán por encima de la temperatura de Curie siempre conduce a la desmagnetización;
2. un golpe fuerte con un martillo en un imán, o simplemente un golpe fuerte conduce a la desmagnetización.
3. coloque el imán en un campo magnético alterno que exceda la fuerza coercitiva del material, y luego reduzca gradualmente el efecto del campo magnético o quite el imán de él.
Este último método se utiliza en la industria para desmagnetizar herramientas, discos duros, borrar información en tarjetas magnéticas, etc.
La desmagnetización parcial de los materiales ocurre como resultado de los impactos, ya que una acción mecánica brusca conduce al desorden del campo.
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