echoesof.science · 15–16 años
El magnetismo: dominios, electroimanes y el campo terrestre
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Todo imán tiene un polo norte y un polo sur; los polos iguales se repelen y los distintos se atraen. Los polos magnéticos no se pueden aislar: si cortas un imán, cada trozo tiene los dos polos, hasta llegar a los átomos individuales.
El hierro, el cobalto, el níquel y el gadolinio son ferromagnéticos. En su interior hay dominios, pequeñas regiones que se comportan como diminutos imanes de barra. En un trozo sin imantar, los dominios apuntan en direcciones al azar; un campo externo los alinea y los hace crecer, y calentar y enfriar, o dar golpecitos, puede fijar esa alineación. Por encima de la temperatura de Curie (1043 K para el hierro) un material ferromagnético no puede imantarse en absoluto.
La corriente eléctrica produce campos magnéticos; de hecho, la carga en movimiento es el origen de todo magnetismo. Una bobina por la que pasa corriente es un electroimán: un imán temporal cuya fuerza aumenta con la intensidad de la corriente y el número de espiras, y que un núcleo de hierro refuerza mucho.
Experimento: ¿De qué depende la fuerza de un electroimán?
- Enrolla 20 espiras en el núcleo. Conecta la bobina, el amperímetro y el reóstato en serie con la fuente.
- Ajusta la intensidad a 0,5 A. Cuenta cuántos clips levanta el núcleo. Desconecta entre medidas.
- Repite a 1,0 A, 1,5 A y 2,0 A con 20 espiras.
- Ahora mantén la intensidad en 1,0 A y prueba 10, 20, 30 y 40 espiras.
- Representa los clips levantados frente a la intensidad y frente al número de espiras. Describe las tendencias.
- Quita el núcleo y repite una medida. Compara.
| Intensidad (A) | Espiras | Clips, medida 1 | Clips, medida 2 | Media |
|---|---|---|---|---|
| 0,5 | ||||
| 1,0 | ||||
| 1,5 | ||||
| 2,0 | ||||
| 1,0 (10 espiras) | ||||
| 1,0 (40 espiras) |
Preguntas
Explica, usando los dominios, cómo se imanta un trozo de hierro y por qué calentarlo puede desimantarlo.
Describe y explica tus resultados para la intensidad y para el número de espiras.
¿Por qué se llama polo sur al polo magnético de la Tierra cercano al Polo Norte geográfico?
Un mapa del año 2000 da la declinación de tu localidad. ¿Por qué podría ser incorrecta hoy?
Fuentes de cada dato de esta ficha: echoesof.science/school/es/magnetism/sources/