¿Cómo se mide la fuerza del imán?

Un imán es cualquier objeto que produce su propio campo magnético. La fuerza del imán de estos objetos puede variar desde campos imperceptiblemente débiles hasta campos increíblemente fuertes, dependiendo de una serie de características. Los imanes se pueden clasificar en dos grupos distintos: imanes permanentes y electroimanes, y los no imanes se pueden definir como ferromagnéticos, paramagnéticos o diamagnéticos. Los materiales ferromagnéticos como el hierro son fuertemente atraídos por los imanes, los materiales paramagnéticos como el aluminio solo son atraídos ligeramente por los imanes, y los materiales diamagnéticos como el carbono son débilmente repelidos por los imanes.

Los imanes permanentes son aquellos objetos que están magnetizados y permanecerán magnetizados para siempre. Uno puede hacer un imán permanente tomando una sustancia ferromagnética dura, como hierro duro, piedra imán, cobalto y varios metales de tierras raras, y magnetizándola fuertemente. Las sustancias ferromagnéticas blandas pueden ganar un campo magnético temporal, pero tenderán a perderlo con bastante rapidez. Los electroimanes, por otro lado, consisten en bobinas de alambre que ganan un campo magnético cuando la electricidad pasa a través de él, pero lo pierden inmediatamente cuando la electricidad cesa.

Puede medir la fuerza magnética general de un material, conocido como su momento magnético, o su fuerza local, conocida simplemente como su magnetización. El momento magnético se puede calcular para una sustancia dependiendo de si contiene un magnetismo inherente o un magnetismo causado por una corriente eléctrica. Si el magnetismo es inherente, se puede medir la magnitud de cada partícula elemental dentro del material y se puede determinar el momento neto. Si es causado por una corriente eléctrica, uno tiene que rastrear el magnetismo de los electrones que fluyen a través del objeto.

La fuerza del imán generalmente se etiqueta en los imanes comerciales como una lectura dada en términos de su calificación gauss. Hay dos tipos principales de magnetómetros, uno que observa el magnetismo neto de un objeto, conocido como dispositivos escalares, y otro que puede rastrear los vectores del magnetismo, dando la fuerza de un campo magnético en una dirección particular, conocidos como dispositivos vectoriales. . Los diferentes magnetómetros funcionan de diferentes maneras. Los magnetómetros vectoriales comunes incluyen dispositivos de interferencia cuántica superconductores, SERF atómicos y compuertas de flujo. Los dispositivos escalares comunes incluyen magnetómetros de efecto Hall, magnetómetros de precesión de protones y magnetómetros de bobina giratoria.

Es importante tener en cuenta que a menudo la clasificación de Gauss dada para un imán en realidad no refleja el magnetismo de la superficie del objeto. En general, la resistencia del imán calculada en un imán comercial reflejará la resistencia del núcleo del imán, que puede ser sustancialmente más fuerte que la resistencia de la superficie, y se reducirá a medida que se aleje. Por ejemplo, un imán que podría medir 3000 Gauss justo fuera de la superficie del imán mediría 2500 Gauss al alejarse del imán aunque sea un poco. Por esta razón, algunos fabricantes ofrecen medidas alternativas de la fuerza del imán que ayudan a dar a las personas una mejor idea de lo que están obteniendo.

En los últimos años, a medida que los imanes de tierras raras se han vuelto populares para uso doméstico, la fuerza del imán ha comenzado a darse simplemente en términos de fuerza de tracción, en referencia a cuánto peso puede tirar el imán, medido por un Pull-Tester. También se debe tener en cuenta que la fuerza del imán puede verse afectada por muchas condiciones, incluida la electricidad, el calor y, en algunos casos, la humedad. La fuerza del imán también disminuye exponencialmente a medida que te alejas de la superficie, por lo que un imán muy fuerte justo contra él no tendrá ningún tirón cuando te alejes.