¿Cómo se llaman los imanes? Enciclopedia del Magnetismo – ¿Qué es el magnetismo?

Hay tres tipos principales de imanes:
Magnetos permanentes;
Imanes temporales;.
Electroimanes.
Magnetos permanentes.

Los imanes permanentes son el tipo de imanes más familiares para nosotros. Son permanentes en el sentido de que una vez magnetizados, estos imanes conservan cierto nivel de remanencia.

Los diferentes tipos de imanes permanentes tienen diferentes características o propiedades relacionadas con la facilidad con la que se desmagnetizan, su fuerza, cómo cambia su fuerza con la temperatura, etc.

Hay cuatro clases principales de materiales utilizados para producir imanes permanentes:

Neodimio - hierro - boro (Nd - Fe - B, Ndfeb, NIB);
Samario - cobalto (Smco);
Alnico.
Cerámica (ferritas.

Imanes temporales.

Los imanes temporales son imanes que actúan como imanes permanentes sólo cuando están en un campo magnético fuerte y pierden su magnetismo cuando el campo magnético desaparece. Los ejemplos incluyen clips y clavos, así como otros productos hechos de hierro "blando".
Electroimanes.

Un electroimán son bobinas de alambre fuertemente enrolladas, generalmente con un núcleo de hierro, que actúa como un imán permanente solo cuando la corriente fluye a través del alambre. La fuerza y ​​polaridad del campo magnético creado por un electroimán están determinadas por los cambios en la magnitud y dirección de la corriente eléctrica que fluye a través del cable.

¿Qué sustancias son atraídas por un imán?

Hierro fundido, acero, hierro y níquel y cobalto mucho más débiles.

El souvenir número 1, traído de un viaje al extranjero, a otra ciudad, es un imán con una hermosa imagen. La mayoría de las veces se trata de una fotografía con vistas de la ciudad, imágenes de animales lindos y más. Su tamaño miniatura y su atractivo estético permiten utilizar imanes para decorar frigoríficos. Mucha gente incluso colecciona estos productos. Sin embargo, no todo el mundo sabe cómo afectan los imanes al funcionamiento de los electrodomésticos y a la salud de los miembros del hogar.

El debate sobre si los imanes son perjudiciales para la salud humana y el funcionamiento del frigorífico se prolonga desde hace varios años. Esto se debe a que los imanes fabricados a partir de una aleación de boro, hierro y neodimio tienen un fuerte campo magnético. Por lo tanto, se puede argumentar que estos objetos decorativos y coleccionables pueden tener un impacto en una persona. ¡Pero no para el equipamiento de la casa!

¿Por qué son peligrosos los imanes?

Los imanes de neodimio suelen tener un tamaño varias veces más pequeño que los imanes de hierro. En realidad, para fijar los souvenirs sólo se utiliza una pequeña pieza de metal y el producto en sí está hecho de plástico y madera. Por lo tanto, dichos imanes no pueden tener un impacto significativo en la capacidad de servicio del refrigerador. También vale la pena tener en cuenta el hecho de que los imanes son un escudo para los campos magnéticos externos, pero no para los elementos internos de los electrodomésticos en funcionamiento encerrados dentro de la carcasa.

Para distinguir los imanes de neodimio de los de hierro, es necesario prestar atención al color de los productos. Los productos de hierro comunes tienen un color gris apagado, pero el neodimio es brillante.

Un campo magnético débil, a pesar de lo que afirman los físicos, todavía puede afectar al medio ambiente. Los imanes domésticos son peligrosos para las personas con marcapasos. Los imanes de neodimio pueden desestabilizar el funcionamiento de un dispositivo electrónico.

Mitos sobre los peligros de los imanes de nevera

Los imanes adheridos a la superficie del refrigerador solo pueden dañar la superficie del refrigerador. Si reorganiza los elementos con frecuencia, es posible que queden marcas (rayones) en la pintura. Y si no cuida el frigorífico y no quita el polvo debajo de los imanes, se puede formar óxido en la superficie del equipo. Además, los imanes de recuerdo pueden dejar manchas oscuras en la pintura. No son fáciles de limpiar. Por tanto, preste atención a la calidad de los productos, compruebe sus puntos de fijación. Y no compre imanes francamente baratos ni artículos que tengan un fuerte olor químico.

El uso de imanes también es posible con fines médicos; la magnetoterapia ayuda a mejorar la circulación sanguínea, acelerar el metabolismo y eliminar la congestión.

Para proteger a su familia e invitados de posibles fenómenos negativos, compre imanes para nevera en tiendas de confianza y no en puestos callejeros. Vale la pena señalar que los imanes a base de neodimio se utilizan a menudo para producir juguetes, parlantes y otros productos.

Los imanes son necesarios para la producción de dispositivos. Sin ellos, es imposible fabricar, por ejemplo, el disco duro de un ordenador o sistemas de altavoces. Hay pocos imanes naturales, por lo que los imanes creados artificialmente pueden satisfacer plenamente las necesidades de la humanidad.

Necesitará

• Destornillador, papel engrasado, fusible, interruptor, alambre de cobre.

Instrucciones

Puedes hacer un imán de la forma más sencilla simplemente pasando un potente imán permanente varias veces en una dirección sobre un objeto magnetizado. Pero dicho imán perderá rápidamente sus propiedades, tendrá un campo magnético débil y podrá usarse para acciones simples, por ejemplo, quitar una aguja de una grieta en el piso o apretar pernos.

Magnetización mediante batería. Un electroimán impartirá propiedades magnéticas a un objeto metálico. Veamos el ejemplo de un destornillador. En un destornillador envuelto en aislante, enrolle de 200 a 300 vueltas de cable, que se usa para fabricar transformadores, y conéctelo a una batería o acumulador de 5 a 12 voltios. El campo electromagnético magnetizará el destornillador.

Puede crear un imán permanente más potente de la siguiente manera: utilizando una bobina de inducción. El imán en bruto debe tener un tamaño tal que quepa completamente dentro de la bobina. Siga los pasos descritos anteriormente, pero dé aproximadamente el doble de vueltas.

Si utiliza corriente de red, no olvide instalar un fusible. Luego conecte la bobina al fusible en serie. Cuando se conecta a la red, el fusible puede quemarse, pero un fuerte campo electromagnético tendrá tiempo de cargar el metal dentro de la bobina.

nota

Si decide hacer un imán permanente en casa, no se olvide de las reglas de seguridad. Debe tener mucho cuidado y recordar que está trabajando con alto voltaje y que esto pone en peligro su vida. También puede producirse un incendio debido a un cortocircuito. ¡Ten mucho cuidado!

Consejo útil

Un imán puede perder sus propiedades cuando se calienta a más de 50 grados centígrados, así como en caso de impacto o caída.

El uso de imanes permanentes no sólo es adecuado para la diversión infantil o los trabajos de ingeniería, sino también para el uso diario. En la vida cotidiana, los imanes se pueden utilizar de muchas maneras.

Abrazaderas

Si para pegar dos superficies es necesario presionarlas firmemente, coloque estas partes, como en un tornillo de banco, entre dos imanes.

Al colocar un imán permanente debajo de una pila de papel y otro encima, puede estar seguro de que las hojas no se separarán debido a las corrientes de aire.

Para eliminar los depósitos verdes, coloque un imán permanente con una esponja pegada en el interior del vaso y otro imán potente en el exterior. Se atraerán entre sí y presionarán la esponja contra el cristal. Mueva el imán a lo largo de la pared exterior del acuario y la esponja limpiará el cristal desde el interior.

Salud

Se ha comprobado que cuentas, pulseras, aretes, anillos de pequeños imanes, cinturones, diademas y plantillas con imanes cosidos normalizan la presión arterial, aceleran el metabolismo, fortalecen el sistema inmunológico, el sistema cardiovascular, alivian los dolores del reumatismo, la artrosis y artritis.

El uso de imanes permanentes cosidos en el gorro mejora el crecimiento del cabello, previene la calvicie y alivia los dolores de cabeza y el insomnio.

El agua magnetizada se bebe para enfermedades del tracto gastrointestinal, sistema genitourinario, bazo, páncreas y para eliminar toxinas del cuerpo. Para producir este tipo de agua en casa, coloque una regadera en ambos lados del pico usando un imán. El agua que sale de este pico ya estará ligeramente magnetizada.

Está contraindicado el uso de imanes permanentes. Recuerde que no se recomienda el tratamiento con imanes a personas cuya actividad cardíaca esté respaldada por un marcapasos, así como a pacientes con cáncer, personas que padecen enfermedades mentales, hipotensión, tuberculosis, pacientes con fiebre y mujeres embarazadas.

¿Por qué un imán se atrae hacia sí mismo?

De hecho, la interacción de un imán con sustancias tiene muchas más opciones que simplemente “atraer” o “no atraer”. El hierro, el níquel y algunas aleaciones son metales que, debido a su estructura específica, son atraídos muy fuertemente por un imán.

Los discos duros registran datos sobre finas capas magnéticas.

• Medios de almacenamiento magnéticos: los casetes VHS contienen carretes de cinta magnética. Video y la información de audio se codifica en un revestimiento magnético de la cinta. Además, en los disquetes y discos duros de las computadoras, los datos se registran en una fina capa magnética. Sin embargo, los medios de almacenamiento no son imanes en sentido estricto, ya que no atraen objetos. Los imanes en los discos duros se utilizan en motores de accionamiento y posicionamiento.
• Las tarjetas de crédito, débito y cajero automático tienen una banda magnética en un lado. Esta banda codifica la información necesaria para conectarse a una institución financiera y vincularse a sus cuentas.
• Televisores y monitores de computadora convencionales: los televisores y monitores de computadora que contienen un tubo de rayos catódicos utilizan un electroimán para controlar un haz de electrones y formar una imagen en la pantalla. Los paneles de plasma y las pantallas LCD utilizan diferentes tecnologías.
• Altavoces y micrófonos: la mayoría de los altavoces utilizan un imán permanente y una bobina de corriente para convertir la energía eléctrica (la señal) en energía mecánica (el movimiento que crea el sonido). El devanado está enrollado en una bobina, unido a un difusor, y a través de él fluye una corriente alterna, que interactúa con el campo de un imán permanente.
• Otro ejemplo del uso de imanes permanentes en la ingeniería de audio se encuentra en el cabezal captador de un electrófono y en las grabadoras más simples como cabezal de borrado económico.

Ya en la antigüedad, la gente descubrió las propiedades únicas de ciertas piedras: atraer el metal. Hoy en día, nos encontramos con frecuencia con objetos que reúnen estas cualidades. ¿Qué es un imán? ¿Cuál es su fuerza? Hablaremos de esto en este artículo.

Definición

¿Qué es un imán? Este es un material que tiene cierto grado de magnetización. Esta capacidad surge debido al hecho de que las moléculas de un imán tienen su propio campo y no se mueven caóticamente, como ocurre con muchas otras sustancias, sino estrictamente en dos direcciones. Esta oposición mutua tiene las propiedades de atracción y repulsión de los objetos metálicos. Si intentas conectar imanes con los mismos polos, puedes sentir rechazo. Los lados opuestos, a su vez, se atraerán entre sí. Esto tiene que ver con la dirección en la que se mueven las ondas del campo magnético. Cabe señalar que ningún imán puede ser unipolar. Cuando se rompe, las moléculas de cada trozo vuelven a formar los polos norte y sur.

Tipos de imanes

¿Qué son los imanes y cuál es su diferencia? El funcionamiento de muchos aparatos eléctricos, sensores y electrodomésticos depende del tipo de imanes que contienen. Cada uno tiene sus propias características. Realizan determinadas funciones, según el ámbito de uso. Los tipos principales incluyen electroimanes, imanes permanentes y temporales. Vale la pena considerar cada tipo con más detalle.

¿Qué es un imán permanente? Este es un material que puede mantener la magnetización durante mucho tiempo. Sus moléculas se mueven en una dirección constante y forman un campo magnético en ausencia de corriente eléctrica. También se le llama imán natural.

Un ejemplo de imán temporal son los clips, botones, clavos, un cuchillo y otros artículos domésticos hechos de hierro. Su fuerza radica en que son atraídos por un imán permanente y cuando desaparece el campo magnético pierden sus propiedades.

El campo de un electroimán se puede controlar mediante corriente eléctrica. ¿Como sucedió esto? Un cable enrollado por turnos sobre un núcleo de hierro cambia la fuerza del campo magnético y su polaridad cuando se suministra y cambia una corriente.

Tipos de imanes permanentes

Los imanes de ferrita son los más famosos y utilizados activamente en la vida cotidiana. Este material negro se puede utilizar como sujetadores para diversos artículos, como carteles y paneles de pared utilizados en la oficina o la escuela. No pierden sus propiedades atractivas a temperaturas no inferiores a 250°C.

Alnico es un imán formado por una aleación de aluminio, níquel y cobalto. Esto le dio su nombre. Es muy resistente a las altas temperaturas y puede usarse a 550 o C. El material es liviano, pero pierde completamente sus propiedades cuando se expone a un campo magnético más fuerte. Utilizado principalmente en la industria científica.

Las aleaciones magnéticas de samario son materiales de alto rendimiento. La fiabilidad de sus propiedades permite que el material se utilice en desarrollos militares. Es resistente a ambientes agresivos, altas temperaturas, oxidación y corrosión.

¿Qué es un imán de neodimio? Es la aleación más popular de hierro, boro y neodimio. También se le llama superimán, ya que tiene un potente campo magnético con una alta fuerza coercitiva. Si se observan determinadas condiciones durante el funcionamiento, un imán de neodimio puede conservar sus propiedades durante 100 años.

Uso de imanes de neodimio

¿Vale la pena echar un vistazo más de cerca a qué es un imán de neodimio? Se trata de un material que es capaz de registrar el consumo de agua, electricidad y gas en contadores, y no solo. Este tipo de imán pertenece a materiales permanentes y de tierras raras. Es resistente a los campos magnéticos de otras aleaciones y no está sujeto a desmagnetización.

Los productos de neodimio se utilizan en las industrias médica e industrial. También en el hogar se utilizan para fijar cortinas, elementos decorativos y souvenirs. Se utilizan en instrumentos de búsqueda y electrónica.

Para prolongar su vida útil, los imanes de este tipo se recubren con zinc o níquel. En el primer caso, la pulverización es más fiable, ya que es resistente a los agentes agresivos y puede soportar temperaturas superiores a 100°C. La fuerza de un imán depende de su forma, tamaño y cantidad de neodimio incluido en la aleación.

Aplicaciones de los imanes de ferrita

Las ferritas se consideran los imanes permanentes más populares. Gracias al estroncio incluido en la composición, el material no se corroe. Entonces, ¿qué es un imán de ferrita? ¿Dónde se usa? Esta aleación es bastante frágil. Por eso también se le llama cerámica. Los imanes de ferrita se utilizan en aplicaciones industriales y de automoción. Se utiliza en diversos equipos y aparatos eléctricos, así como en instalaciones domésticas, generadores y sistemas acústicos. En la fabricación de automóviles, los imanes se utilizan en sistemas de refrigeración, elevalunas y ventiladores.

El propósito de la ferrita es proteger el equipo de interferencias externas y evitar daños a la señal recibida a través del cable. Gracias a esta propiedad, los imanes se utilizan en la producción de navegadores, monitores, impresoras y otros equipos donde es importante obtener una señal o imagen limpia.

Magnetoterapia

A menudo se utiliza la fisioterapia con un imán. ¿Lo que es? Este procedimiento se llama terapia magnética y se lleva a cabo con fines terapéuticos. El efecto de este método es influir en el cuerpo del paciente mediante campos magnéticos bajo corriente alterna o continua de baja frecuencia. Este método de tratamiento ayuda a eliminar muchas enfermedades, aliviar el dolor, fortalecer el sistema inmunológico y mejorar el flujo sanguíneo.

Se cree que las enfermedades son causadas por alteraciones en el campo magnético humano. Gracias a la fisioterapia, el cuerpo vuelve a la normalidad y mejora el estado general.

En este artículo aprendiste qué es un imán y también estudiaste sus propiedades y aplicaciones.

¿Dónde se utilizan los imanes? Imanes de neodimio: uso en la vida cotidiana

Hoy en día, cualquiera puede comprar barras, discos o anillos de neodimio y utilizarlos en el hogar. Dependiendo de las tareas, puede elegir el tamaño, el peso y la forma deseados del producto, según su bolsillo. A continuación presentamos varias opciones para usar dispositivos magnéticos, aunque en realidad el alcance de su uso es casi ilimitado y está limitado únicamente por la imaginación del propietario.

Vídeo ¿Qué es un imán?

Imán permanente. Imanes permanentes de neodimio

Representan el último y más significativo avance en este campo durante las últimas décadas. Su descubrimiento fue anunciado por primera vez casi simultáneamente a finales de 1983 por los especialistas en metales de Sumitomo y General Motors. Se basan en el compuesto intermetálico NdFeB: una aleación de neodimio, hierro y boro. De estos, el neodimio es un elemento de tierras raras extraído del mineral monacita.

El enorme interés que han generado estos imanes permanentes surge porque por primera vez se ha producido un nuevo material magnético que no sólo es más fuerte que la generación anterior, sino que es más económico. Se compone principalmente de hierro, que es mucho más barato que el cobalto, y de neodimio, que es una de las tierras raras más comunes y tiene más reservas en la Tierra que el plomo. Los principales minerales de tierras raras, la monacita y la bastanesita, contienen de cinco a diez veces más neodimio que samario.

Cómo se fabrican los imanes. Método tres

Hacer un imán puede parecer una tarea desalentadora. Dado que los métodos anteriores no garantizan que las propiedades se mantengan durante mucho tiempo. Se puede crear un imán más fuerte utilizando una bobina inductora. La pieza de trabajo de metal debe ser pequeña, ya que deberá colocarse dentro de la bobina. Después de esto, deberás seguir exactamente el mismo procedimiento que te indicamos en el método anterior. La única diferencia es que necesitas hacer el doble de vueltas de cable, es decir, 600. Sólo en este caso podrás conseguir un buen imán.

Las propiedades únicas de algunas sustancias siempre han sorprendido a la gente por su carácter inusual. Se prestó especial atención a la capacidad de algunos metales y piedras para repelerse o atraerse entre sí. A lo largo de todas las épocas, esto ha despertado el interés de los sabios y la gran sorpresa de la gente corriente.

A partir de los siglos XII y XIII comenzó a utilizarse activamente en la producción de brújulas y otros inventos innovadores. Hoy se puede ver la prevalencia y variedad de imanes en todos los ámbitos de nuestra vida. Cada vez que nos encontramos con otro producto hecho a partir de un imán, solemos hacernos la pregunta: “¿Cómo se fabrican los imanes?”

Tipos de imanes

Existen varios tipos de imanes:

• Constante;
• Temporario;
• Electroimán;

La diferencia entre los dos primeros imanes radica en su grado de magnetización y en el tiempo que mantienen el campo en su interior. Dependiendo de la composición, el campo magnético será más débil o más fuerte y más resistente a los campos externos. Un electroimán no es un verdadero imán, es simplemente el efecto de la electricidad que crea un campo magnético alrededor de un núcleo metálico.

Dato interesante: por primera vez, nuestro científico ruso Peter Peregrin llevó a cabo una investigación sobre esta sustancia. En 1269 publicó el “Libro del imán”, que describía las propiedades únicas de la materia y su interacción con el mundo exterior.

¿De qué están hechos los imanes?

Para producir imanes permanentes y temporales se utilizan hierro, neodimio, boro, cobalto, samario, álnico y ferritas. Se trituran en varias etapas y juntos se funden, se hornean o se prensan para obtener un campo magnético permanente o temporal. Dependiendo del tipo de imanes y de las características requeridas, la composición y proporciones de los componentes cambian.

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Subtítulos

Historia del desarrollo de materiales magnéticos.

Los imanes permanentes fabricados con magnetita se utilizan en medicina desde la antigüedad. La reina Cleopatra de Egipto llevaba un amuleto magnético. En la antigua China, el "Libro Imperial de Medicina Interna" abordaba la cuestión del uso de piedras magnéticas para corregir la energía Qi en el cuerpo: "fuerza viva". En épocas posteriores, grandes médicos y filósofos hablaron sobre los efectos beneficiosos de los imanes: Aristóteles, Avicena, Hipócrates. En la Edad Media, el médico de la corte Gilbert, que publicó el ensayo "Sobre el imán", trató a la reina Isabel I por artritis utilizando un imán permanente. El médico ruso Botkin recurrió a métodos de magnetoterapia.

El primer material magnético artificial fue el acero al carbono, endurecido hasta obtener una estructura de martensita y que contenía entre 1,2 y 1,5% de carbono. Las propiedades magnéticas de dicho acero son sensibles a las influencias mecánicas y de temperatura. Durante el funcionamiento de imanes permanentes basados ​​en él, se observó el fenómeno del "envejecimiento" de las propiedades magnéticas del acero.

• Ferritas magnéticas duras de bario y estroncio

Tienen la composición Ba/SrO 6 Fe 2 O 3 y se caracterizan por una alta resistencia a la desmagnetización combinada con una buena resistencia a la corrosión. A pesar de los bajos parámetros magnéticos y la alta fragilidad en comparación con otras clases, debido a su bajo costo, las ferritas magnéticas duras son las más utilizadas en la industria.

• Imanes de NdFeB(neodimio-hierro-boro)

Imanes de tierras raras fabricados mediante prensado o fundición a partir del compuesto intermetálico Nd 2 Fe 14 B. Las ventajas de esta clase de imanes son sus altas propiedades magnéticas (Br, H c y (BH) max), así como su bajo costo. Debido a su escasa resistencia a la corrosión, suelen estar recubiertos de cobre, níquel o zinc.

• Imanes de SmCo de tierras raras(Samario-Cobalto)

Se fabrican mediante pulvimetalurgia a partir de la aleación compuesta SmCo 5 /Sm 2 Co 17 y se caracterizan por altas propiedades magnéticas, excelente resistencia a la corrosión y buena estabilidad de los parámetros a temperaturas de hasta 350 °C, lo que les proporciona ventajas a altas temperaturas sobre Imanes de NdFeB

• Imanes de alnico(Nombre ruso UNDC)

Fabricado en base a aleación Al-Ni-Co-Fe. Sus ventajas incluyen una alta estabilidad a la temperatura en el rango de temperaturas de hasta 550 °C, una alta estabilidad temporal de los parámetros combinada con una gran fuerza coercitiva y una buena resistencia a la corrosión. Un factor importante a favor de su elección puede ser el coste significativamente menor en comparación con los imanes de Sm-Co.

• Imanes permanentes poliméricos (magnetoplastos)

Están hechos de una mezcla de polvo magnético y un componente polimérico aglutinante (por ejemplo, caucho). La ventaja de los plásticos magnéticos es la capacidad de obtener formas complejas de productos con una alta precisión dimensional, así como una alta resistencia a la corrosión en combinación con una alta resistividad y un peso reducido.

Para aplicaciones a temperaturas normales, los imanes permanentes más potentes se fabrican a partir de aleaciones que contienen neodimio. Se utilizan en áreas como imágenes por resonancia magnética, servos de discos duros y la creación de alta calidad.

Donde se descubrieron depósitos de magnetita en la antigüedad.

El imán más simple y pequeño puede considerarse un electrón. Las propiedades magnéticas de todos los demás imanes se deben a los momentos magnéticos de los electrones que se encuentran en su interior. 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).

Weber- flujo magnético, cuando disminuye a cero, una cantidad de electricidad de 1 culombio pasa a través de un circuito conectado a él con una resistencia de 1 ohmio.

Enrique- unidad internacional de inductancia e inducción mutua. Si un conductor tiene una inductancia de 1 H y la corriente en él varía uniformemente en 1 A por segundo, entonces se induce una fem de 1 voltio en sus extremos. 1 henrio = 1,00052 10 9 Unidades electromagnéticas absolutas de inductancia.

tesla- una unidad de medida de la inducción de un campo magnético en el SI, numéricamente igual a la inducción de un campo magnético uniforme en el que una fuerza de 1 newton actúa sobre 1 metro de longitud de un conductor rectilíneo perpendicular al vector de inducción magnética con una corriente de 1 amperio.

Uso de imanes

• Medios de almacenamiento magnéticos: los casetes VHS contienen carretes de cinta magnética. La información de vídeo y audio está codificada en un revestimiento magnético de la cinta. Además, en los disquetes y discos duros de las computadoras, los datos se registran en una fina capa magnética. Sin embargo, los medios de almacenamiento no son imanes en sentido estricto, ya que no atraen objetos. Los imanes en los discos duros se utilizan en motores de accionamiento y posicionamiento.
• Todas las tarjetas de crédito, débito y cajero automático tienen una banda magnética en un lado. Esta banda codifica la información necesaria para conectarse a una institución financiera y vincularse a sus cuentas.
• Televisores y monitores de computadora convencionales: los televisores y monitores de computadora que contienen un tubo de rayos catódicos utilizan un electroimán para controlar un haz de electrones y formar una imagen en la pantalla. Los paneles de plasma y las pantallas LCD utilizan diferentes tecnologías.
• Altavoces y micrófonos: la mayoría de los altavoces utilizan un imán permanente y una bobina de corriente para convertir la energía eléctrica (la señal) en energía mecánica (el movimiento que crea el sonido). El devanado se enrolla en una bobina unida al difusor y a través de él fluye una corriente alterna que interactúa con el campo de un imán permanente.
• Otro ejemplo del uso de imanes en ingeniería de audio es el cabezal captador de un electrófono y en grabadoras de casete como cabezal de borrado económico.

Separador magnético de minerales pesados

• Motores y generadores eléctricos: algunos motores eléctricos (así como altavoces) dependen de una combinación de un electroimán y un imán permanente. Convierten la energía eléctrica en energía mecánica. Un generador, por otro lado, convierte la energía mecánica en energía eléctrica moviendo un conductor a través de un campo magnético.
• Transformadores: Dispositivos que transfieren energía eléctrica entre dos devanados de alambre que están aislados eléctricamente pero acoplados magnéticamente.
• Los imanes se utilizan en relés polarizados. Estos dispositivos recuerdan su estado cuando se corta la alimentación.
• Brújulas: una brújula (o brújula marina) es un puntero magnetizado que puede girar libremente y se alinea con la dirección de un campo magnético, más comúnmente el campo magnético de la Tierra.
• Arte: Las láminas magnéticas de vinilo se pueden adherir a pinturas, fotografías y otros elementos decorativos, lo que permite su fijación a refrigeradores y otras superficies metálicas.

Los imanes se utilizan a menudo en juguetes. M-TIC utiliza barras magnéticas conectadas a esferas metálicas

Imanes de tierras raras con forma de huevo que se atraen entre sí

• Juguetes: Dada su capacidad para resistir la gravedad a corta distancia, los imanes se suelen utilizar en juguetes infantiles con efectos divertidos.
• Los imanes se pueden utilizar para hacer joyas. Los collares y pulseras pueden tener un cierre magnético o pueden estar hechos completamente de una serie de imanes unidos y cuentas negras.
• Los imanes pueden captar objetos magnéticos (clavos de hierro, grapas, tachuelas, clips) que son demasiado pequeños, difíciles de alcanzar o demasiado delgados para manipularlos con los dedos. Algunos destornilladores están especialmente magnetizados para este fin.
• Los imanes se pueden utilizar en el procesamiento de chatarra para separar metales magnéticos (hierro, acero y níquel) de los no magnéticos (aluminio, aleaciones no ferrosas, etc.). La misma idea se puede utilizar en lo que se llama una "Prueba Magnética", en la que se examina la carrocería del automóvil con un imán para identificar áreas reparadas con fibra de vidrio o masilla plástica.
• Maglev: Tren de levitación magnética impulsado y controlado por fuerzas magnéticas. Un tren de este tipo, a diferencia de los trenes tradicionales, no toca la superficie del carril durante el movimiento. Dado que hay un espacio entre el tren y la superficie en movimiento, se elimina la fricción y la única fuerza de frenado es la fuerza de arrastre aerodinámico.
• Los imanes se utilizan en los pestillos de las puertas de los muebles.
• Si los imanes se colocan en esponjas, estas esponjas se pueden utilizar para lavar láminas finas de materiales no magnéticos por ambos lados a la vez, siendo difícil alcanzar un lado. Podría ser, por ejemplo, el cristal de un acuario o de un balcón.
• Los imanes se utilizan para transmitir el par “a través” de una pared, que podría ser, por ejemplo, el recipiente sellado de un motor eléctrico. Así se diseñó el juguete “Submarino” de la RDA. Del mismo modo, en los caudalímetros de agua domésticos, la rotación se transmite desde las láminas del sensor a la unidad de conteo.
• En sensores de posición especiales se utilizan imanes junto con un interruptor de láminas. Por ejemplo, en sensores de puertas de frigoríficos y alarmas de seguridad.
• Para determinar la posición angular o la velocidad angular del eje se utilizan imanes junto con un sensor Hall.
• Los imanes se utilizan en los explosores para acelerar la extinción del arco.
• Los imanes se utilizan para pruebas no destructivas utilizando el método de partículas magnéticas (MPC).
• Los imanes se utilizan para desviar rayos de radiación radiactiva e ionizante, como en las cámaras de vigilancia.
• Los imanes se utilizan para indicar instrumentos con una aguja desviadora, como un amperímetro. Estos dispositivos son muy sensibles y lineales.
• Los imanes se utilizan en válvulas y circuladores de microondas.
• Los imanes se utilizan como parte de un sistema de desviación de tubos de rayos catódicos para ajustar la trayectoria del haz de electrones.
• Antes del descubrimiento de la ley de conservación de la energía, hubo muchos intentos de utilizar imanes para construir una “máquina de movimiento perpetuo”. La gente se sintió atraída por la energía aparentemente inagotable del campo magnético de los imanes permanentes, conocido desde hace mucho tiempo. Pero el modelo funcional nunca se construyó.
• Los imanes se utilizan en diseños de frenos sin contacto que constan de dos placas, una es un imán y la otra está hecha de aluminio. Uno de ellos está rígidamente fijado al marco, el otro gira junto con el eje. El frenado está controlado por la distancia entre ellos.

juguetes magnéticos

• Uberorbes
• Constructor magnético
• tablero de dibujo magnético
• Letras y números magnéticos.
• Damas magnéticas y ajedrez.

Cuestiones de medicina y seguridad.

Debido a que el tejido humano tiene un nivel muy bajo de susceptibilidad a los campos magnéticos estáticos, no existe evidencia científica de su eficacia para su uso en el tratamiento de ninguna enfermedad. Por la misma razón, no existe evidencia científica de un riesgo para la salud humana asociado a la exposición a este campo. Sin embargo, si un cuerpo extraño ferromagnético se encuentra en el tejido humano, el campo magnético interactuará con él, lo que puede suponer un grave peligro.

Magnetización

Desmagnetización

En ocasiones la magnetización de materiales se vuelve indeseable y se hace necesario desmagnetizarlos. La desmagnetización de materiales se consigue de varias formas:

• calentar un imán por encima de la temperatura de Curie siempre conduce a la desmagnetización;
• coloque un imán en un campo magnético alterno que exceda la fuerza coercitiva del material y luego reduzca gradualmente el efecto del campo magnético o retire el imán del mismo.

Este último método se utiliza en la industria para desmagnetizar herramientas, discos duros, borrar información de tarjetas magnéticas, etc.

La desmagnetización parcial de los materiales se produce como resultado de los impactos, ya que un impacto mecánico brusco provoca un desorden de dominios.

Notas

Literatura

• Savelyev I. V. Curso de física general. - M.: Nauka, 1998. - T. 3. - 336 p. - ISBN 9785020150003

ver también

Hay dos tipos principales de imanes: permanentes y electroimanes. Puedes determinar qué es un imán permanente en función de sus principales propiedades. Un imán permanente recibe su nombre porque su magnetismo está siempre "encendido". Genera su propio campo magnético, a diferencia de un electroimán, que está hecho de alambre enrollado alrededor de un núcleo de hierro y requiere que fluya corriente para crear un campo magnético.

Historia del estudio de las propiedades magnéticas.

Hace siglos, la gente descubrió que algunos tipos de rocas tienen una propiedad original: se sienten atraídas por los objetos de hierro. La mención de la magnetita se encuentra en crónicas históricas antiguas: hace más de dos mil años en Europa y mucho antes en el este de Asia. Al principio se consideró un objeto curioso.

Posteriormente, la magnetita se utilizó para la navegación, encontrándose que tiende a ocupar una determinada posición cuando se le da libertad para girar. Las investigaciones científicas realizadas por P. Peregrine en el siglo XIII demostraron que el acero podía adquirir estas características tras ser frotado con magnetita.

Los objetos magnetizados tenían dos polos: "norte" y "sur", en relación con el campo magnético de la Tierra. Como descubrió Peregrine, no era posible aislar uno de los polos cortando un fragmento de magnetita en dos: cada fragmento individual terminaba con su propio par de polos.

Según los conceptos actuales, el campo magnético de los imanes permanentes es la orientación resultante de los electrones en una única dirección. Solo algunos tipos de materiales interactúan con los campos magnéticos; un número mucho menor de ellos es capaz de mantener un campo magnético constante.

Propiedades de los imanes permanentes

Las principales propiedades de los imanes permanentes y el campo que crean son:

• la existencia de dos polos;
• los polos opuestos se atraen y los polos iguales se repelen (como cargas positivas y negativas);
• la fuerza magnética se propaga imperceptiblemente en el espacio y atraviesa objetos (papel, madera);
• Se observa un aumento en la intensidad de las MF cerca de los polos.

Los imanes permanentes sostienen el MP sin ayuda externa. Dependiendo de sus propiedades magnéticas, los materiales se dividen en tipos principales:

• ferroimanes – fácilmente magnetizables;
• materiales paramagnéticos – se magnetizan con gran dificultad;
• Diamagnetos: tienden a reflejar campos magnéticos externos magnetizándose en la dirección opuesta.

¡Importante! Los materiales magnéticos blandos, como el acero, conducen el magnetismo cuando se unen a un imán, pero este se detiene cuando se retira. Los imanes permanentes están hechos de materiales magnéticos duros.

¿Cómo funciona un imán permanente?

Su trabajo trata de la estructura atómica. Todos los ferromagnetos crean un campo magnético natural, aunque débil, gracias a los electrones que rodean los núcleos de los átomos. Estos grupos de átomos son capaces de orientarse en la misma dirección y se denominan dominios magnéticos. Cada dominio tiene dos polos: norte y sur. Cuando un material ferromagnético no está magnetizado, sus regiones están orientadas en direcciones aleatorias y sus campos magnéticos se anulan entre sí.

Para crear imanes permanentes, los ferromagnetos se calientan a temperaturas muy altas y se exponen a fuertes campos magnéticos externos. Esto lleva al hecho de que los dominios magnéticos individuales dentro del material comienzan a orientarse en la dirección del campo magnético externo hasta que todos los dominios están alineados, alcanzando el punto de saturación magnética. Luego se enfría el material y los dominios alineados se bloquean en su posición. Una vez que se elimina el MF externo, los materiales magnéticos duros retendrán la mayoría de sus dominios, creando un imán permanente.

Características del imán permanente

1. La fuerza magnética se caracteriza por la inducción magnética residual. Hno. designado. Ésta es la fuerza que queda tras la desaparición del diputado externo. Medido en pruebas (T) o gauss (G);
2. Coercitividad o resistencia a la desmagnetización - Ns. Medido en A/m. Muestra cuál debe ser la intensidad del campo magnético externo para desmagnetizar el material;
3. Energía máxima – BHmax. Calculado multiplicando la fuerza magnética remanente Br y la coercitividad Hc. Medido en MGSE (megaussersted);
4. Coeficiente de temperatura de la fuerza magnética residual – Тс de Br. Caracteriza la dependencia de Br del valor de temperatura;
5. Tmax – el valor de temperatura más alto, al alcanzar el cual los imanes permanentes pierden sus propiedades con posibilidad de recuperación inversa;
6. Tcur es el valor de temperatura más alto al que el material magnético pierde irreversiblemente sus propiedades. Este indicador se llama temperatura de Curie.

Las características individuales del imán cambian dependiendo de la temperatura. A diferentes temperaturas, los diferentes tipos de materiales magnéticos funcionan de manera diferente.

¡Importante! Todos los imanes permanentes pierden un porcentaje de su magnetismo a medida que aumenta la temperatura, pero a un ritmo diferente según su tipo.

Tipos de imanes permanentes

Existen cinco tipos de imanes permanentes, cada uno de los cuales se fabrica de forma diferente utilizando materiales con diferentes propiedades:

• álnico;
• ferritas;
• SmCo de tierras raras a base de cobalto y samario;
• neodimio;
• polímero.

Alnico

Se trata de imanes permanentes que consisten principalmente en una combinación de aluminio, níquel y cobalto, pero también pueden incluir cobre, hierro y titanio. Debido a las propiedades de los imanes de alnico, pueden funcionar a las temperaturas más altas manteniendo su magnetismo, pero se desmagnetizan más fácilmente que la ferrita o el SmCo de tierras raras. Fueron los primeros imanes permanentes producidos en masa, reemplazando a los metales magnetizados y a los costosos electroimanes.

Solicitud:

• motor electrico;
• tratamiento térmico;
• aspectos;
• vehículos aeroespaciales;
• equipamiento militar;
• equipos de carga y descarga de alta temperatura;
• micrófonos.

Ferritas

Para fabricar imanes de ferrita, también conocidos como cerámicos, se utiliza carbonato de estroncio y óxido de hierro en una proporción de 10/90. Ambos materiales son abundantes y económicamente disponibles.

Debido a sus bajos costes de producción, resistencia al calor (hasta 250°C) y a la corrosión, los imanes de ferrita son uno de los imanes más populares para el uso diario. Tienen mayor coercitividad interna que el alnico, pero menos fuerza magnética que sus homólogos de neodimio.

Solicitud:

• altavoces de sonido;
• sistemas de seguridad;
• imanes de placas grandes para eliminar la contaminación por hierro de las líneas de proceso;
• motores y generadores eléctricos;
• instrumentos medicos;
• imanes de elevación;
• imanes de búsqueda marina;
• dispositivos basados ​​​​en el funcionamiento de corrientes parásitas;
• interruptores y relés;
• frenos

Imanes de SmCo de tierras raras

Los imanes de cobalto y samario funcionan en un amplio rango de temperaturas, tienen altos coeficientes de temperatura y una alta resistencia a la corrosión. Este tipo conserva propiedades magnéticas incluso a temperaturas bajo el cero absoluto, lo que los hace populares para su uso en aplicaciones criogénicas.

Solicitud:

• tecnología turbo;
• acoplamientos de bombas;
• ambientes húmedos;
• dispositivos de alta temperatura;
• coches de carreras eléctricos en miniatura;
• Dispositivos radioelectrónicos para funcionamiento en condiciones críticas.

Imanes de neodimio

Los imanes más potentes que existen, compuestos por una aleación de neodimio, hierro y boro. Gracias a su enorme potencia, incluso los imanes en miniatura son eficaces. Esto proporciona versatilidad de uso. Cada persona está constantemente cerca de uno de los imanes de neodimio. Se encuentran, por ejemplo, en un teléfono inteligente. La fabricación de motores eléctricos, equipos médicos y radioelectrónica se basa en imanes de neodimio ultrafuertes. Gracias a su extrema fuerza, su enorme fuerza magnética y su resistencia a la desmagnetización, son posibles muestras de hasta 1 mm.

Solicitud:

• discos duros;
• dispositivos de reproducción de sonido: micrófonos, sensores acústicos, auriculares, altavoces;
• prótesis;
• bombas acopladas magnéticamente;
• cierrapuertas;
• motores y generadores;
• candados para joyería;
• escáneres de resonancia magnética;
• terapia magnética;
• Sensores ABS en automóviles;
• equipos de elevación;
• separadores magnéticos;
• interruptores de láminas, etc.

Los imanes flexibles contienen partículas magnéticas dentro de un aglutinante polimérico. Se utiliza para dispositivos únicos donde la instalación de análogos sólidos es imposible.

Solicitud:

• publicidad gráfica: fijación y retirada rápidas en exposiciones y eventos;
• señales de vehículos, paneles educativos de escuelas, logotipos de empresas;
• juguetes, rompecabezas y juegos;
• enmascarar superficies para pintar;
• calendarios y marcapáginas magnéticos;
• Sellos de puertas y ventanas.

La mayoría de los imanes permanentes son frágiles y no deben usarse como componentes estructurales. Se fabrican en formas estándar: anillos, varillas, discos e individuales: trapecios, arcos, etc. Los imanes de neodimio, por su alto contenido en hierro, son susceptibles a la corrosión, por lo que se recubren con níquel, acero inoxidable, teflón, titanio. , caucho y otros materiales.

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