¿Cómo afecta el calor a los imanes?
Los imanes se utilizan en muchos campos distintos, como en la fabricación, en el sector de la automoción, en sistemas de seguridad y dispositivos electrónicos, en la vida cotidiana e, incluso, el propio planeta Tierra es un gigantesco imán, pero ¿Cómo el calor afecta a los imanes? Es una respuesta que conseguiremos en el presente artículo.
Para comprender cómo el calor afecta a los imanes, es preciso observar la estructura atómica de los elementos que forman el imán. La temperatura afecta el magnetismo ya sea fortaleciendo o debilitando la fuerza atractiva de un imán. Un imán sometido al calor experimenta una reducción en su campo magnético a medida que las partículas dentro del imán se mueven a una velocidad cada vez más rápida y más esporádica.
El calor afecta a los imanes porque confunde y desalinea los dominios magnéticos, haciendo que el magnetismo disminuya. Por el contrario, cuando el mismo imán se expone a bajas temperaturas, su propiedad magnética mejora y la fuerza aumenta.
Además, de la resistencia del imán, la facilidad con que se puede desmagnetizar también varía con la temperatura. Al igual que la fuerza del imán, el calor afecta a los imanes en cuanto a la resistencia a la desmagnetización, que generalmente disminuye al aumentar la temperatura. La única excepción son los imanes de cerámica (ferrita), que son más fáciles de desmagnetizar a baja temperatura y más difíciles de desmagnetizar a alta temperatura.
Diferentes materiales magnéticos reaccionan de manera diferente con la temperatura. Los imanes de Alnico tienen la mejor estabilidad de resistencia, seguidos de SmCo, NdFeB y luego de cerámica. Los imanes NdFeB tienen la mayor resistencia a la desmagnetización (coercitividad), pero experimentan el mayor cambio con la temperatura. Los imanes de Alnico tienen menor resistencia a la desmagnetización, pero el cambio alcanzado es más pequeño con la temperatura. El Alnico tiene la temperatura de servicio más alta seguida de SmCo, cerámica y luego NdFeB.
Pero no todo el mudo es consciente de la forma que un imán afecta su temperatura máxima utilizable. Esto es especialmente importante para los imanes NdFeB, porque tienen el mayor cambio en la resistencia a la desmagnetización con la temperatura. A medida que aumenta la longitud del eje magnetizado, también aumenta su resistencia a la desmagnetización.
Un experimento comprobable
Es un hecho que el calor afecta a los imanes, hecho que los hace permeables. Por ejemplo, el efecto de la temperatura en los imanes de neodimio es uno de los fenómenos más interesantes para observar y evaluar. En efecto, existe un experimento con imanes, en el cual se explora específicamente la forma en cómo reaccionan cuando se exponen a un calor extremo.
En principio, es un experimento no apto para niños y, además, se debe llevar a cabo con las máximas medidas de seguridad y nos traerá como resultado cómo el calor afecta a los imanes. Para ello, necesitaremos los siguientes elementos:
El calor afecta a los imanes en dos sencillos pasos. La primera de ellas es una prueba de temperatura ambiente y para ello se deben verter los clips de papel en un recipiente de plástico, para luego sumergir uno de los imanes de barra de neodimio en el recipiente de clips y retirarlo, registrando el número recolectado. Acto seguido, se retiran los clips de papel del imán y se dejan a un lado.
Al hacerlo con agua caliente, se deben emplear guantes y gafas. Se calienta aproximadamente un tercio de la taza de agua en una cacerola pequeña, hasta que alcance los 85°C o 100°C. En el punto de ebullición, el agua debe estar cerca o dentro de este rango de temperatura y se utiliza el termómetro para verificar que el grado es apropiado.
Usando las pinzas de plástico, se coloca suavemente el imán de neodimio en el agua y se deja ahí durante unos 15 minutos. Luego se retira el imán con las pinzas de plástico y se coloca en el recipiente con clips. Una vez ahí, verás cuántos clips se recolectan.
El resultado será evidente. El imán calentado no levantará los clips o, en todo caso, levantará muy pocos, dependiendo de la temperatura y el momento en el cual se calentó, lo que deja en evidencia que el calor afecta a los imanes de manera directa.
