Electroimán vs imán permanente
Los electroimanes y los imanes permanentes son dos temas importantes en la teoría electromagnética. Este artículo explicará los fundamentos del magnetismo, el electroimán y el imán permanente y describirá el entre los dos imanes.
¿Qué es un electroimán?
Para comprender los electroimanes, primero se deben comprender las teorías detrás del magnetismo. El magnetismo se produce debido a corrientes eléctricas. Un conductor portador de corriente recto ejerce una fuerza, normal a la corriente, sobre otro conductor portador de corriente colocado en paralelo al primer conductor. Dado que esta fuerza es perpendicular al flujo de cargas, no puede ser una fuerza eléctrica. Esto fue identificado más tarde como magnetismo.
La fuerza magnética puede ser atractiva o repulsiva pero siempre mutua. Un campo magnético ejerce fuerza sobre cualquier carga en movimiento, pero las cargas estacionarias no se ven afectadas. Un campo magnético de una carga en movimiento es siempre perpendicular a la velocidad. La fuerza sobre una carga en movimiento por un campo magnético es proporcional a la velocidad de la carga y la dirección del campo magnético.
Un imán tiene dos polos. Se definen como Polo Norte y Polo Sur. Las líneas del campo magnético comienzan en el Polo Norte y terminan en el Polo Sur. Sin embargo, estas líneas de campo son hipotéticas. Cabe señalar que los polos magnéticos no existen como monopolos. Los polos no se pueden aislar. Esto se conoce como la ley de Gauss para el magnetismo. Un electroimán es un componente formado por bucles portadores de corriente. Estos bucles pueden tener cualquier forma, pero los electroimanes comunes tienen la forma de solenoides o anillos.
¿Qué es un imán permanente?
Dado que la corriente eléctrica es la única forma de crear un imán, los imanes permanentes deben estar formados por corrientes. Cada átomo tiene electrones que orbitan el núcleo del átomo, y estos electrones tienen una propiedad llamada espín electrónico. Estas dos propiedades son responsables del magnetismo en los materiales. Los materiales se pueden agrupar en varias categorías según sus propiedades magnéticas. Materiales paramagnéticos, materiales diamagnéticos y materiales ferromagnéticos son, por nombrar algunos. También existen algunos tipos menos comunes como los materiales anti-ferromagnéticos y los materiales ferrimagnéticos. El diamagnetismo se muestra en átomos con solo pares de electrones. El giro total de estos átomos es cero. Las propiedades magnéticas surgen solo debido al movimiento orbital de los electrones. Cuando un material diamagnético se coloca en un campo magnético externo,Producirá un campo magnético débil antiparalelo al campo externo. Los materiales paramagnéticos tienen átomos con electrones desapareados. Los espines electrónicos de estos electrones desapareados actúan como pequeños imanes, que son más fuertes que los imanes creados por el movimiento orbital de los electrones. Cuando se colocan en un campo magnético externo, estos pequeños imanes se alinean con el campo para producir un campo magnético, que es paralelo al campo externo. Los materiales ferromagnéticos también son materiales paramagnéticos con zonas de dipolos magnéticos en una dirección incluso antes de que se aplique el campo magnético externo. Cuando se aplica el campo externo, estas zonas magnéticas se alinearán en paralelo al campo para que lo hagan más fuerte. El ferromagnetismo se deja en el material incluso después de eliminar el campo externo,pero el paramagnetismo y el diamagnetismo desaparecen tan pronto como se elimina el campo externo. Los imanes permanentes están hechos de dichos materiales ferromagnéticos.
¿Cuál es la diferencia entre electroimanes e imanes permanentes?
• Los imanes permanentes también son electroimanes con un flujo de corriente continua, lo que hace que cada átomo sea un imán.
• El electromagnetismo desaparece una vez que se detiene la corriente externa, pero el magnetismo permanente permanece.
