Historia de los imanes y el magnetismo

Orígenes de la atracción magnética

La historia del magnetismo se remonta a la antigüedad. Hace más de 2.500 años, los antiguos griegos se dieron cuenta de que la roca "magnetita" tenía propiedades magnéticas.
El origen del nombre "imán" es algo controvertido. Se dice que el imán obtuvo su nombre del paisaje o ciudad de Magnesia en Grecia, donde se encontró un mineral (magnetita). Otra explicación es que el pastor Magnes se atascó con la punta de su cayado de pastor en la roca magnética y esto dio nombre al imán.

Pasó entonces mucho tiempo desde el descubrimiento del efecto magnético hasta la primera aplicación.

La brújula, el polo norte y el polo sur

En el siglo II a.C., los chinos fueron los primeros en reconocer el efecto magnético, fueron los primeros en utilizar el efecto magnético para una brújula (brújula húmeda).

Las primeras investigaciones sistemáticas fueron llevadas a cabo por Pierre de Maricourt (Petrus Peregrinus) en el siglo XII . En sus escritos, menciona que los polos magnéticos similares se repelen y los polos distintos se atraen. También llegó a la conclusión de que cuando un imán se rompe, se crean dos nuevos imanes.
Sólo mucho más tarde (alrededor de 1600) Gilbert se dio cuenta de que la Tierra se comporta como un gran imán con polos cercanos a los polos norte y sur geográficos. Debido al hecho de que el polo norte del imán apunta aproximadamente al polo sur geográfico y el polo sur del imán apunta aproximadamente al polo norte geográfico, llegó a la determinación un tanto desafortunada de que el polo norte magnético está cerca del polo sur geográfico y el polo sur magnético está cerca del polo norte geográfico. Esto definió el norte y el sur.
Resumiendo: El polo norte de la aguja de la brújula apunta (aproximadamente) al polo norte geográfico, el polo sur de la aguja de la brújula apunta aproximadamente al polo sur geográfico. La desviación, que depende del lugar, se denomina declinación magnética. Se puede obtener a partir de tablas. Como la aguja de una brújula se alinea a lo largo de las líneas del campo magnético, que no son paralelas a la superficie terrestre, la aguja de una brújula que se mueve libremente sigue formando un ángulo con la superficie terrestre. Esta desviación angular se conoce como inclinación magnética.

La era del electromagnetismo

El siglo XIX marcó entonces un hito en la historia del magnetismo con el descubrimiento del electromagnetismo. El físico danés Hans Christian Orsted realizó experimentos en 1820 que demostraron que la corriente eléctrica puede generar campos magnéticos. Su descubrimiento sentó las bases para el desarrollo de los electroimanes. Esto tuvo numerosas aplicaciones, como el telégrafo, los motores eléctricos y muchos otros objetos útiles que facilitaron la vida cotidiana.

Descripción del magnetismo

Durante mucho tiempo conocida y ya utilizada, por ejemplo, en la brújula, la causa del magnetismo fue durante mucho tiempo completamente incomprendida y el magnetismo se presentaba como una fuerza mágica envuelta en el misterio.

Una descripción matemática completa y, en particular, la vinculación de la electricidad y el magnetismo con el electromagnetismo fue lograda por James Clark Maxwell entre 1861 y 1864 con un sistema de cuatro ecuaciones diferenciales parciales conocidas como las ecuaciones de Maxwell.
Con estas ecuaciones, Maxwell consiguió describir el efecto de los campos eléctricos y magnéticos sobre las cargas, así como las interacciones entre ellas.
Las matemáticas de las ecuaciones no se discutirán aquí en detalle.

Los principales enunciados de las ecuaciones de Maxwell son los siguientes:
1. La ley de Gauss para la electricidad. Ley de Gauss para campos eléctricos: las cargas eléctricas son las fuentes del campo eléctrico
2. Ley de Gauss para campos magnéticos: el campo magnético no tiene fuentes; no hay monopolos magnéticos
3. Ley de inducción: un cambio en el campo magnético conduce a un campo eléctrico
4. Ley de Maxwell-Amperios: un cambio en el campo magnético conduce a un campo eléctrico
5. Ley de Maxwell-Amperios: un cambio en el campo magnético conduce a un campo eléctrico
6. Ley de Maxwell-Amperios: un cambio en el campo magnético conduce a un campo eléctrico
7. Ley de Maxwell-Amperios. Ley de Maxwell-Amperes: un cambio en el campo eléctrico provoca un campo magnético

Junto con la fuerza de Lorentz (llamada así por el físico Antoon Lorentz), que describe la fuerza sobre cargas en movimiento en campos electromagnéticos, se pueden explicar así todos los fenómenos de la electrodinámica.
Ahora sabemos cómo se pueden generar campos magnéticos, cómo actúan los campos magnéticos sobre la materia y las cargas, pero aún no sabemos cuál es la causa real del magnetismo en un imán permanente.

El nacimiento de los imanes modernos

En el siglo XX, las investigaciones y descubrimientos revolucionaron de nuevo el magnetismo. El descubrimiento del ferromagnetismo, el antiferromagnetismo y el ferromagnetismo ampliaron nuestra comprensión de las propiedades magnéticas de los materiales.
El desarrollo de imanes de alto rendimiento (superimanes), como los imanes de neodimio o los imanes de samario-cobalto en la década de 1980 marcó el comienzo de una nueva era en la tecnología.
En la actualidad, los imanes se utilizan en numerosos ámbitos como la medicina, la generación de energía, la electrónica, así como en artículos de uso cotidiano como objetos decorativos, mosquiteras, etc.