Interacción magnética

Introducción.

Desde la antigua Grecia, se conocía que ciertas piedras (magnetitas) atraían pequeños trozos de hierro. Siglos posteriores, (más precisamente Pedro el peregrino en el siglo XIII) se reconoce la existencia de "polos" magnéticos como zonas donde la fuerza de atracción era mayor. El uso de los imanes para facilitar la navegación por medio de la brújula se remonta al siglo XI, aunque se cree que ésta fue inventada por los chinos en el siglo IX. En el 1600, William Gilbert reconoció a la Tierra como un imán natural, lo que explicó la orientación de la brújula.

En 1750, John Michell estudió la atracción y la repulsión de los polos magnéticos. Poco tiempo después, Charles A. Coulomb enunció una ley de fuerza entre polos semejante a la existente entre cargas eléctricas. Fue recién en el siglo XIX cuando surgieron verdaderos avances en el conocimiento del magnetismo y su vinculación con la electricidad. 

En 1820, Hans C. Oersted descubrió que una corriente eléctrica influye sobre la orientación de la aguja de una brújula. A partir de allí, subsiguientes trabajos de André-Marie Ampère permitieron verificar que la corriente eléctrica atrae trocitos o limaduras de hierro, y que conductores paralelos con corrientes de igual sentido se atraen entre sí. Esto lo llevó a proponer que las corrientes eléctricas son las fuentes de todos los fenómenos magnéticos, y elaboró sobre esta base un modelo para explicar dichos fenómenos.

Posteriores experimentos revelaron otras conexiones entre el magnetismo y la electricidad. Michael Faraday y Joseph Henry demostraron que un campo magnético variable produce un campo eléctrico.

Posteriormente, James C. Maxwell, basándose en parte en estos últimos experimentos, amplió las relaciones descubiertas por Faraday y desarrolló una serie de ecuaciones (ecuaciones de Maxwell) que juegan en el electromagnetismo un papel similar al de las leyes de Newton en la mecánica.

Interacción Magnética

Cuando se esparcen limaduras de hierro sobre un imán con forma de herradura, las limaduras que caen cerca de los extremos son atraídas y forman racimos o penachos. Esto muestra que el imán presenta regiones denominadas polos en las cuales los efectos magnéticos son mayores. Los mismos fenómenos se observan en un imán con forma de barra. De esta manera, las limaduras de hierro permiten evidenciar la presencia de polos magnéticos. 

Además, se encuentra que los imanes presentan siempre pares de polos de la misma intensidad pero opuestos.

Al utilizar una brújula, el polo norte de la misma se orienta en el sentido del polo sur magnético de la Tierra que está próximo a su polo norte geográfico, y a la inversa para el polo sur de la brújula. Experiencias de interacción entre imanes permiten verificar que polos de igual nombre se rechazan y polos de distinto nombre se atraen.
Hasta el presente, no ha sido posible aislar un polo magnético. Esta es una situación completamente distinta que la que se presenta en electricidad, donde se pueden aislar cargas eléctricas, tanto positivas como negativas.
Hoy se sabe que la electricidad y el magnetismo están íntimamente relacionados, siendo en realidad sólo dos consecuencias distintas de una misma propiedad de la materia: su carga eléctrica. El magnetismo es un efecto del movimiento de las cargas eléctricas.

Podemos verificar en parte esta última afirmación mostrando los efectos magnéticos que producen las corrientes eléctricas. A modo de ejemplo, podemos visualizar los efectos magnéticos producidos por una corriente rectilínea mediante limaduras de hierro, como se indica en la figura 1 o en el caso de una espira, como en la figura 2.

Figura 1

Figura 2

Próximamente continuaremos con este tema y veremos muchos más efectos magnéticos producidos por corrientes eléctricas. En definitiva, las interacciones de naturaleza magnética aparecen al combinar imanes, corrientes y materiales magnéticos.

Quiero dar créditos a mi docente Edmundo Manavella, ya que fue quien se tomó el tiempo de realizar este breve resumen presentado.