La capacidad de un imán para atraer varios objetos metálicos hacia sí misma es probablemente conocida por todos. Sin mencionar el uso de imanes en medicina y otras industrias. ¿Cómo funciona el imán y qué sustancias atrae además del hierro?
¿Qué es un imán y cómo está organizado?
Un imán es un cuerpo que tiene su propio campo magnético. Los imanes vienen en varias formas:
- Permanente - productos que después de una única magnetización conservan esta propiedad. Los imanes se dividen en varias subespecies según la resistencia y otros parámetros.
- Temporal - funcionan según el principio de las constantes, pero solo cuando están ubicadas en un campo magnético fuerte. Por ejemplo, productos del llamado hierro blando (clavos, clips de papel, etc.).
- Solenoides Hay cables bien enrollados alrededor del marco. Típicamente, dicho dispositivo está equipado con un núcleo de hierro. Solo funciona si una corriente eléctrica pasa a través del cable.
Un imán permanente es el más común y común. Para su fabricación, las siguientes combinaciones de materiales se utilizan con mayor frecuencia:
- neodimio-hierro-boro;
- Aleación Alniko o UNDK (hierro, aluminio, níquel, cobalto);
- samario de cobalto;
- ferritas (compuestos de óxidos de hierro y otros metales de ferrimagnet).
Cualquier imán tiene un polo sur y un polo norte. Los mismos polos se repelen, y los opuestos se atraen.
Hecho interesante: los imanes se hacen a menudo en forma de herradura. Esto se hace para que los polos se encuentren lo más cerca posible entre sí. Por lo tanto, se crea un campo magnético fuerte, que puede atraer partes más grandes del metal.
¿Por qué un imán atrae solo ciertas sustancias?
El principio de su funcionamiento se basa en la creación de un campo magnético utilizando electrones en movimiento. En general, un electrón es el imán más simple. Y cualquier partícula cargada en movimiento forma un campo magnético. Si hay muchas partículas en movimiento, y su movimiento ocurre alrededor de un eje, se obtiene un cuerpo con propiedades magnéticas.
¿Por qué, entonces, un imán no atrae todas las sustancias en una fila? La composición del átomo incluye el núcleo, así como los electrones que orbitan a su alrededor. Los electrones tienen niveles especiales en los que giran u orbitan. En cada nivel, se encuentran 2 electrones. Y rotan en diferentes direcciones.
Sin embargo, hay sustancias llamadas ferromagnetos. Algunos electrones no están emparejados. En consecuencia, un cierto número de ellos puede girar en la misma dirección. Esto crea un campo magnético alrededor de cada átomo de materia.
Por lo general, los átomos están en orden aleatorio. En este caso, los campos se equilibran entre sí. Pero si dirige los campos magnéticos de todos los átomos en una dirección, obtendrá un imán. Es de destacar que se pueden atraer diferentes metales y otras sustancias, pero mucho más débiles que los ferromagnetos.Para sentir la atracción, necesitas usar un imán muy fuerte.
Los ferromagnetos incluyen metales como hierro, cobalto, níquel, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio. Además, ciertas aleaciones y compuestos metálicos se caracterizan por propiedades similares. El número de ferromagnetos de origen no metálico no es tan grande o no se ha estudiado mucho. Estos incluyen, por ejemplo, óxido de cromo.
La susceptibilidad magnética se caracteriza por sustancias (principalmente metales) que tienen una determinada estructura. Se llaman ferromagnetos: son sustancias en las que los campos magnéticos de los átomos se suman en una dirección. Además del hierro, el cobalto, el níquel, el terbio, el gadolinio, el disprosio, el holmio y el erbio pertenecen a los ferromagnetos. Además, un imán atrae ciertas aleaciones e incluso sustancias no metálicas, por ejemplo, óxido de cromo.
