Los imanes son objetos que tienen la capacidad de atraer a otros objetos que contienen ciertos metales, como el hierro, el cobalto, el níquel o sus aleaciones. Pero, ¿por qué sucede esto? ¿Qué tiene de especial un imán y qué tiene de especial un metal?
Para entenderlo, tenemos que saber que todo lo que existe está formado por partículas muy pequeñas llamadas átomos. Los átomos tienen en su interior otras partículas más pequeñas llamadas protones, neutrones y electrones. Los protones tienen carga eléctrica positiva, los electrones tienen carga eléctrica negativa y los neutrones no tienen carga eléctrica.
Los electrones se mueven alrededor del núcleo del átomo, donde están los protones y los neutrones, formando una especie de nube. Cuando un electrón se mueve, genera un campo magnético, es decir, una zona donde se siente una fuerza de atracción o repulsión sobre otras partículas con carga eléctrica o con campo magnético.
En la mayoría de los átomos, los electrones se mueven de tal forma que sus campos magnéticos se anulan entre sí. Es decir, no hay un campo magnético neto en el átomo. Sin embargo, en algunos átomos, hay uno o más electrones que se mueven de forma diferente al resto y que generan un campo magnético neto en el átomo. A estos electrones se les llama electrones desapareados.
Cuando un átomo tiene electrones desapareados, se dice que tiene momento magnético. El momento magnético es una medida de la intensidad y la dirección del campo magnético generado por el átomo. Los átomos con momento magnético se comportan como pequeños imanes.
Ahora bien, los átomos no están solos, sino que se agrupan formando moléculas y materiales. Dependiendo de cómo se agrupen los átomos, sus momentos magnéticos pueden alinearse o no entre sí. Si los momentos magnéticos de los átomos se alinean en la misma dirección, se dice que el material es ferromagnético o ferrimagnético. Estos materiales tienen un campo magnético neto y pueden ser atraídos por un imán. Algunos ejemplos de materiales ferromagnéticos o ferrimagnéticos son el hierro, el cobalto, el níquel y sus aleaciones.
Si los momentos magnéticos de los átomos no se alinean entre sí o lo hacen en direcciones opuestas, se dice que el material es diamagnético o paramagnético. Estos materiales no tienen un campo magnético neto y no son atraídos por un imán. Algunos ejemplos de materiales diamagnéticos o paramagnéticos son el oro, la plata, el cobre y el aluminio.
Un imán es un material ferromagnético o ferrimagnético que tiene sus momentos magnéticos alineados en la misma dirección. Esto hace que tenga dos polos opuestos: uno norte y otro sur. Los polos norte y sur de un imán generan un campo magnético externo que puede influir sobre otros materiales con momento magnético.
Cuando acercamos un imán a otro material ferromagnético o ferrimagnético, lo que sucede es que el campo magnético externo del imán hace que los momentos magnéticos de los átomos del material se alineen con él. Así, el material adquiere un campo magnético propio y se convierte en un imán inducido. Los polos opuestos del imán y del material inducido se atraen entre sí y los polos iguales se repelen entre sí. Por eso sentimos una fuerza de atracción entre el imán y el metal.
En resumen, los imanes atraen a los metales porque los metales tienen átomos con electrones desapareados que generan momentos magnéticos. Estos momentos magnéticos se alinean con el campo magnético externo del imán y hacen que el metal se convierta en un imán inducido. Los polos opuestos del imán y del metal inducido se atraen entre sí y los polos iguales se repelen entre sí..
