Después de completar esta sección podrás hacer lo siguiente:
- Explicar qué es una brújula y cómo le afecta un imán.
- Entender cómo una brújula nos ayuda a navegar por la tierra.
La mayoría de la gente está familiarizada con las propiedades generales de los imanes pero está menos familiarizada con el origen del magnetismo. El concepto tradicional de magnetismo se centra en el campo magnético y en lo que se conoce como dipolo. Los campos magnéticos se tratarán con mayor profundidad más adelante en este módulo, pero por ahora el término «campo magnético» simplemente describe un volumen de espacio donde hay un cambio de energía dentro de ese volumen. Este cambio de energía puede ser detectado y medido. El lugar en el que se puede detectar un campo magnético que sale o entra en un material se llama polo magnético.
Los polos magnéticos nunca se han detectado de forma aislada, sino que siempre se presentan en pares, de ahí el nombre de dipolo. Por lo tanto, un dipolo es un objeto que tiene un polo magnético en un extremo y un segundo polo magnético, igual pero opuesto, en el otro.
Un imán de barra puede considerarse un dipolo con un polo norte en un extremo y un polo sur en el otro. Se puede medir un campo magnético saliendo del dipolo por el polo norte y devolviendo el imán por el polo sur. Si se corta un imán en dos, se crean dos imanes o dipolos a partir de uno. Este seccionamiento y creación de dipolos puede continuar hasta el nivel atómico. Por lo tanto, la fuente del magnetismo se encuentra en el bloque de construcción básico de toda la materia… el átomo. Los applets siguientes muestran cómo los imanes y sus polos interactúan entre sí.
Experimento 1
Experimento 2
Experimento 3
Importancia de los polos magnéticos
Lo que has estado observando arriba es el comportamiento de los polos norte y sur de un imán. Un extremo de cualquier barra magnética siempre querrá apuntar al norte si está suspendido libremente. Esto se llama el polo que busca el norte del imán, o simplemente el polo norte. El extremo opuesto se llama polo sur. La aguja de una brújula es en sí misma un imán, por lo que el polo norte del imán siempre apunta al norte, excepto cuando está cerca de un imán fuerte. En el Experimento 1, cuando acercas la brújula a una barra magnética fuerte, la aguja de la brújula apunta en la dirección del polo sur de la barra magnética. Cuando se aleja la brújula de la barra magnética, vuelve a apuntar hacia el norte. Así, podemos concluir que el extremo norte de una brújula es atraído por el extremo sur de un imán.
Esto puede ser un poco confuso ya que parecería que lo que llamamos Polo Norte de la Tierra es en realidad su polo sur magnético. Recuerda que una brújula es un imán y el polo norte de un imán es atraído por el polo sur de un imán. Esta situación también se ve en el Experimento 1 & 2. En el Experimento 2, cuando mueves el polo norte de un imán hacia el polo sur del otro imán, los dos imanes se atraen. Sin embargo, en el Experimento 3, cuando mueves el polo sur de un imán hacia el polo sur de otro imán, los dos imanes se repelen y no puedes moverlos juntos. La regla de los polos magnéticos es que los polos iguales se repelen y los polos distintos se atraen.
Uso de una brújula
Como el polo que busca el norte de una brújula siempre quiere apuntar al norte, entonces la brújula podría ser útil para ayudarnos a navegar. Con una brújula siempre podemos saber qué dirección es el norte y si conoces el norte, entonces conoces todas las demás direcciones. Una brújula y un mapa son herramientas esenciales cuando se practica el senderismo en el bosque. Como el polo de búsqueda del norte de la aguja de la brújula siempre es atraído por el norte, entonces la tierra debe ser como un enorme imán con un polo magnético en cada extremo. Esto es exactamente así, pero el norte magnético es ligeramente diferente del eje de rotación norte de la Tierra. Los científicos creen que el movimiento del núcleo de hierro líquido de la tierra y otras cosas son responsables del campo magnético alrededor de la tierra.
Revisión:
- El lugar donde se puede detectar un campo magnético que sale o entra en un material se llama polo magnético.
- Los polos magnéticos nunca se han detectado de forma aislada, sino que siempre se presentan en parejas, de ahí el nombre de dipolo.
- Por lo tanto, un dipolo es un objeto que tiene un polo magnético en un extremo y un segundo polo magnético, igual pero opuesto, en el otro.
- El polo buscador de notas de cualquier barra magnética siempre querrá apuntar al norte si está suspendido libremente.