Un campo magnético es la zona alrededor de un imán o de un conductor de corriente en la que actúan fuerzas magnéticas. Es una propiedad fundamental del magnetismo y se representa mediante las llamadas líneas de campo, que visualizan el curso de las fuerzas magnéticas. Un campo magnético influye en materiales ferromagnéticos como el hierro o el níquel y en partículas cargadas.
¿Cómo se crea un campo magnético?
Los campos magnéticos se crean moviendo cargas eléctricas o materiales magnetizados:
- Imanes permanentes: En los imanes permanentes, el campo magnético se crea por la alineación de los momentos magnéticos en los átomos.
- Electroimanes: Los conductores de corriente generan campos magnéticos según la regla de la mano derecha. La dirección del campo magnético depende de la dirección de la corriente.
- Cargas en movimiento: Las partículas cargadas que se mueven generan campos magnéticos. Esta es la base de la electrodinámica.
Propiedades de un campo magnético
- Cantidad vectorial: Un campo magnético tiene tanto una intensidad como una dirección, que viene indicada por las líneas de campo.
- Líneas de campo: Las líneas de campo magnético son bucles cerrados. Salen del polo norte de un imán y entran en el polo sur.
- Fuerza del campo magnético: La densidad de flujo magnético se mide en la unidad Tesla (T). Los campos débiles, como el campo magnético terrestre, tienen valores en el rango de los microteslas, mientras que los dispositivos de resonancia magnética generan campos de hasta 7 teslas.
- Rango: Los campos magnéticos se vuelven más débiles a medida que aumenta la distancia al imán.
Representación de un campo magnético
La dirección y la intensidad de un campo magnético se ilustran mediante líneas de campo magnético:
- Dirección: Las líneas de campo apuntan de norte a sur.
- Densidad: La densidad de las líneas de campo indica la intensidad del campo magnético. Cuanto más densas son las líneas, más fuerte es el campo.
Aplicaciones de los campos magnéticos
Los campos magnéticos desempeñan un papel fundamental en muchas aplicaciones técnicas y cotidianas:
- Motores eléctricos y generadores: Los campos magnéticos son la base para convertir la energía eléctrica en energía mecánica (y viceversa).
- Imagen por resonancia magnética (IRM): Los campos magnéticos intensos se utilizan en medicina para generar imágenes detalladas del cuerpo humano.
- Almacenamiento de datos: Los discos duros y las cintas magnéticas utilizan campos magnéticos para almacenar datos en forma de áreas magnetizadas.
- Navegación: El campo magnético de la Tierra permite utilizar brújulas para determinar los puntos cardinales.
Campos magnéticos en la naturaleza
Los campos magnéticos no son sólo un fenómeno técnico, sino que están omnipresentes en la naturaleza:
- Campo magnético de la Tierra: La Tierra genera un campo magnético que nos protege de la radiación solar y es la base de la navegación con brújulas.
- Auroras Boreales: La interacción de los vientos solares y el campo magnético terrestre provoca las impresionantes auroras.
- Astrofísica: Los campos magnéticos influyen en la dinámica de las estrellas, los planetas y las galaxias.
Interesantes datos sobre los campos magnéticos
¿Sabías que el campo magnético más fuerte generado por el ser humano alcanza más de 1.200 Tesla? Este tipo de campos magnéticos extremos se utilizan en investigación para estudiar el comportamiento de la materia en condiciones extremas.
Los campos magnéticos más potentes son los que se generan en la Tierra.