Taller 2

Sustancias magnéticas
Las sustancias magnéticas son aquellas que son atraídas por un imán (como la
magnetita). Habitualmente tienen en su composición hierro, cobalto o níquel así como
aleaciones de estos metales.
Características de las sustancias magnéticas:
- Son atraídas por un imán o campo magnético
- Pueden convertirse en imanes mediante diferentes formas de imantación
- No poseen magnetismo natural.
Clasificación de las sustancias magnéticas:
• Diamagnetismo. El diamagnetismo es una propiedad fundamental de toda la
materia, aunque suele ser muy débil. Se debe al comportamiento no cooperativo de
los electrones en órbita cuando se exponen a un campo magnético aplicado.
• Paramagnetismo. En esta clase de materiales, algunos de los átomos o iones en
el material, tienen un momento magnético neto debido a electrones no pareados en
orbitales parcialmente llenos. Uno de los átomos más importantes con electrones no
pareados es el hierro.
• Ferromagnetismo. Cuando piensas en materiales magnéticos, probablemente
piensas en hierro, níquel o magnetita. A diferencia de los materiales paramagnéticos,
los momentos atómicos en estos materiales exhiben interacciones muy fuertes.
• Ferrimagnetismo. En compuestos iónicos, como los óxidos, pueden ocurrir
formas más complejas de ordenamiento magnético como resultado de la estructura
cristalina. Un tipo de orden magnético es el llamado ferrimagnetismo.
• Antiferromagnetismo. Si los momentos A y B son exactamente iguales pero
opuestos, el momento neto es cero. Este tipo de ordenamiento magnético se llama
antiferromagnetismo.

Sustancias no magnéticas
Sustancias No magnéticas. Son Materiales que no afectan en absoluto las líneas de un
campo magnético, es decir, no responden al magnetismo de ninguna manera.

2 funcionamiento de un iman
Iman es Mineral constituido por una combinación de dos óxidos de hierro, de color
negruzco, muy pesado, que tiene la propiedad de atraer el hierro, el acero y algún otro
cuerpo.

Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro

(también puede atraer al cobalto y al níquel). Los imanes que manifiestan sus
propiedadesde forma permanente pueden ser naturales, como la magnetita (Fe3O4) o
artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales .En un imán la atracción
es mayor en sus extremos o polos. Todo imanposee 2 polos. Estos polos se denominan
norte (por donde salen las líneas de fuerza magnética) y sur (por donde entran las líneas
de fuerza magnética). La Tierra es un gigantesco imán natural.La región del espacio
donde se pone de manifiesto la acciónde un imán se llama campo magnético. Este campo
se representa mediante líneas de fuerza, que son unas líneas imaginarias, cerradas, que
van del polo norte al polo sur, por fuera del imán y del polo norte al polo sur en el interior
de éste; se representa con la letra B.

3 . polos del iman

Los imanes son cuerpos que generan un campo magnético a su alrededor orientado en
base a dos polos: negativo (Sur) y positivo (Norte). Estos polos se atraen con sus
opuestos (positivo-negativo) pero repelen a sus iguales (positivo-positivo o negativo-
negativo). La línea que junta ambos polos se llama eje magnético.

Las propiedades magnéticas de los imanes se mantienen intactas a menos que se les
apliquen fuerzas magnéticas opuestas, se les aumente de temperatura (por encima de la
Temperatura de Curie o Punto de Curie, distinto según el elemento), o si se les somete a
golpes fuertes o de mucha altura. Por otro lado, estas propiedades pueden transferirse
temporalmente a un material sensible, por contacto (magnetización).

4 campos magnéticos

Causa de la generación del campo magnético de los imanesDesde hace tiempo es

conocido que una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. En el
interior de la materia existen pequeñas corrientes cerradas debidas al movimiento de los
electrones que contienen los átomos, cada una de ellas origina un microscópico imán o
dipolo. Cuando estos pequeños imanes están orientados en todas direcciones sus efectos
se anulan mutuamente y el material no presenta propiedades magnéticas;en cambio si
todos los imanes se alinean actúan como un único imán y en ese caso decimos que la
sustancia se ha magnetizado

5. brujula

Una brújula es un instrumento muy simple en sí, consiste en un pequeño y ligero imán
balanceado sobre un eje que gira sin fricción. Este imán generalmente se denomina aguja
y se ubica sobre un gráfico que contiene los puntos cardinales (norte, sur, este y oeste).
El extremo de la aguja, suele estar señalado de alguna forma, por ejemplo con un “N” o
con un punto rojo, para indicar el norte.

Las brújulas funcionan de acuerdo al magnetismo de la Tierra. Veámoslo de la forma

más sencilla, ¿has visto como un imán atrae a otro? Bien, pues lo que sucede es que el
imán de la brújula (la aguja) es atraído por otro mucho más grande: la Tierra.

Como sabrán, todo imán tiene dos polos (uno positivo y otro negativo) que provoca
atracción o repulsión. Cuando dos polos son contrarios, es decir positivo y negativo, se
atraen; mientras que cuando dos polos son iguales, positivo y positivo o negativo y
negativo, se repelen. Lo mismo sucede en la pequeña brújula con el imán de la aguja y el
magnetismo de los polos de nuestro planeta.

Piensa que existe un imán gigante dentro de la Tierra que va desde el Polo Norte al Polo
Sur. Si la aguja apunta hacia el Polo Norte es porque el imán gigante dentro de la Tierra
(magnetismo) tiene su extremo sur (contrario al del imán de la brújula) en el Polo Norte,
girando siempre en dirección Norte.

7. iman permanente

Un imán permanente es material que puede proporcionar flujo magnético cuando se

magnetiza con un campo magnético aplicado y su capacidad de magnetismo se
caracteriza por dos parámetros clave: remanencia y coercitividad.
En general, la coercitividad intrínseca de un imán permanente. un imán permanente tiene
una mayor capacidad para resistir la desmagnetización, incluida la desmagnetización de
campo del circuito eléctrico o magnético y la desmagnetización térmica de la temperatura
de trabajo en varios motores y/o aplicaciones de máquinas eléctricas.

Un imán permanente comercial requiere una remanencia y coacción relativamente alta a

un coste asequible y, en contraste con un electroimán, este último sólo se comporta como
un imán cuando una corriente eléctrica fluye a través de él.

¿De qué materiales está hecho un imán permanente?

En cuanto a los tipos de materiales, los imanes permanentes fabrican con materiales
ferromagnéticos duros, que son aquellos que, tras ser imantados, mantienen sus
propiedades magnéticas hasta que son desmagentizados, que es aquel fenómenos que
se produce al aplicar un campo magnético contrario al del inicio.

Los materiales utilizados para la fabricación de un imán permanente son:

• La aleación de neodimio, hierro y boro se utiliza para la fabricación de los

conocidos NdFeB, NIB y Neo.
• Es la aleación de aluminio, níquel y cobalto y, en ocasiones, se usan cobre, hierro
y titanio.
• Samario-Cobalto. Como su nombre lo indica, es hecho de la aleación de samario
y cobalto.
• Es el hierro cristalizado en sistema cúbico.

De hecho, existen diferencias entre un imán de neodimio y uno de samario, pero el de

neodimio es el imán más potente del mundo. En relación con los procesos de
fabricación, incluyen imanes sinterizados, fundidos, unidos (comprimidos, inyectados,
extruidos y calandrados) y prensados en caliente.
 Taller la electricidad

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La materia, entendida como todo aquello que tiene masa y que, por tanto, ocupa un

volumen, ha sido uno de los grandes misterios de la humanidad. Una de las grandes

preocupaciones de los científicos a lo largo de la historia ha sido conocer su

constitución para poder llegar a predecir su comportamiento.

Gracias a los avances experimentales y teóricos del siglo XX, hoy conocemos mejor

la estructura interna de la materia. Ahora sabemos que toda materia está formada

por un conjunto de átomos que, a su vez, están constituidos por las llamadas

partículas subatómicas: los electrones, los protones y los neutrones

(principalmente).

En los átomos que forman la materia se pueden distinguir dos partes

fundamentales:

• El núcleo. Es la parte central del átomo y que ocupa una parte muy

pequeña. En su interior se encuentran los protones y los neutrones, entre otras

partículas subatómicas.

• La corteza. Es la parte exterior del átomo y ocupa la mayor parte de su

volumen. Esta parte está formada por un único tipo de partículas subatómicas,

los electrones, que se mueven a una gran velocidad alrededor del núcleo,

describiendo unas trayectorias elípticas llamadas órbitas.

La carga eléctrica de la materia

Entonces, ¿de dónde viene la electricidad? Los protones (dentro del núcleo del

átomo) y los electrones (que forman la corteza) cuentan con una carga eléctrica. En

ambos casos es la misma, con la diferencia de que la carga de protones es

positiva y la de los electrones negativa.

Esto produce una fuerza de atracción y de repulsión entre las partículas

subatómicas siguiendo una ley de relación muy sencilla: las cargas de diferente

símbolo se atraen y las del mismo signo se repelen. Esto ocurre en el campo

eléctrico, el espacio alrededor de la carga eléctrica de la materia.

En cambio, los neutrones no tienen carga eléctrica, ni positiva ni negativa. Por lo

tanto, los neutrones no son atraídos ni repelidos por los protones ni los electrones.

La carga eléctrica es una propiedad general de la materia y se mide en una unidad

llamada Coulomb (C).

La masa y la carga eléctrica de las principales partículas subatómicas son:

Masa (Kg) Carga

Protón (p) 1,6725 • 10-27 1,6 • 10

 Neutrón (n) 1,6748 • 10-27 -

Electrón (e) 9,1095 • 10-31 1,6 • 10

Pérdida o ganancia de electrones

La carga eléctrica de un átomo se considera nula debido a que tiene el mismo

número de protones que de electrones, lo que se traduce en la misma cantidad de

cargas positivas que negativas.

Sin embargo, existen algunas excepciones a tener en cuenta:

• En algunas situaciones los átomos pueden perder o ganar electrones y

quedar cargados eléctricamente. Estos átomos se llaman iones.

• Cuando un átomo pierde uno o diversos electrones queda cargado

positivamente y recibe el nombre de catión.

• Si un átomo gana uno o varios electrones queda cargado negativamente,

recibiendo el nombre de anión.

El origen de la electricidad

La energía eléctrica o electricidad es un fenómeno físico que se produce a raíz de

las cargas eléctricas y de la interacción entre ellas. De esta forma, son los

electrones y los protones las principales partículas subatómicas responsables de su

aparición.
 La electricidad se puede originar o transmitir provocando el movimiento de cargas

eléctricas de un punto a otro. Se trata de una situación muy común dentro de la

propia naturaleza, donde la energía eléctrica se manifiesta de diversas formas,

transformándose en otros tipos de energía. Ejemplos de este fenómeno son las

tormentas eléctricas o el sistema nervioso de los seres vivos.

La rama que estudia la interacción de las cargas eléctricas cuando estas están en

reposo se denomina electrostática.

Materiales conductores y materiales aislantes

Las cargas eléctricas se pueden mover a través de los materiales, pero no lo hacen

de la misma manera en todos ellos. A la propiedad que indica la facilidad con que

las cargas se mueven a través de un material específico se la

denomina conductividad.

Según su conductividad, podemos dividir todos los materiales en dos grandes

grupos:

• Materiales conductores. Son los que tienen una estructura atómica que

favorece que las cargas eléctricas se puedan mover con facilidad por su interior. En

general, todos los metales son buenos conductores.

• Materiales aislantes. Son los que tienen los electrones muy ligados al átomo

al que pertenecen, de manera que no se pueden mover con facilidad. Algunos

ejemplos aislantes son la madera, la resina o el cristal.

La corriente eléctrica y sus tipos

Cuando los electrones se mueven a través de un material conductor se origina lo

que se denomina corriente eléctrica. Se trata de un movimiento de cargas

eléctricas que se puede comparar, por ejemplo, con el que hace el agua de un río:

de la misma manera que ponemos medir el caudal de un río en un punto concreto,

podemos medir la intensidad de la corriente eléctrica.

Para que el movimiento de electrones se produzca es necesario que entre los

extremos del conductor haya una diferencia de potencial a la que se

denomina tensión o voltaje.

En un generador, el movimiento de electrones (de carga negativa) se produce desde

su polo positivo hasta su polo negativo. Si, por el contrario, este flujo es al revés (de

polo negativo a positivo), se considera que la corriente es negativa. De esta forma,

el sentido del movimiento de los electrones determina la siguiente clasificación de

corriente eléctrica:
• Corriente continua. Se caracteriza porque los electrones se mueven en un

solo sentido por el hilo conductor. Ejemplos de generadores de corriente continua

son las pilas o las dinamos.

• Corriente alterna. Su característica principal es que los polos del generador

cambian de negativo a positivo en el mismo periodo, provocando que el flujo de

electrones no mantengan el mismo sentido. La generación de este tipo de corriente

la realizan los alternadores.

Taller de atracción

¿Qué materiales se encuentran entre los materiales magnéticos?

Existen diferentes tipos de magnetismo, como el electromagnetismo o el

ferromagnetismo, donde el primero, como su nombre lo indica, es generado por la
corriente y el segundo por la orientación atómica del material. Ciertas sustancias pueden
ser atraídas por cualquier tipo de magnetismo, pero para algunos materiales
magnéticos, la temperatura depende de si usted es magnético o no. En realidad, solo
hay 3 sustancias que siempre son magnéticas:

• Hierro (a temperatura ambiente)

• Cobalto (a temperatura ambiente)
• Níquel (a temperatura ambiente)
• Gadolinio (baja temperatura)
• Disprosio (baja temperatura)
• Holmium (baja temperatura)
• Erbio (baja temperatura)
• Terbio (baja temperatura)
Ejemplos
- Clip
- Gancho
- Clavo
- Tornillo
- Botones metálicos
- Varas metálicas
- Hevillas
- Otros imanes
- Broches
- Anillos
- Dijes
- Collares
- Metal
- Alambre
- Pestillos de puertas

No son atraídas por un iman