Cómo hacer un modelo de material ferromagnético

ResearchBlogging.orgFrecuentemente en los museos de ciencia encontramos conjuntos brújulas alrededor de un imán potente o de un alambre por el que circula una corriente eléctrica, la idea es mostrar cómo mapear un campo magnético potente por medio de las brújulas. Para hacer arreglos como ese se debe tener la precaución de que las brújulas no interacción entre ellas, por lo cual se recomienda que estén separadas alrededor de 2.5 diámetros.  Como se ve en la Fig. de abajo.
 
Sin embargo, que muchas brújulas se alineen unas a otras por su cercanía puede ser un buen modelo de dominios ferromagnéticos en materiales. Como nos muestra Héctor G. Riveros del Instituto de Físca, UNAM, México.

Las sustancias ferromagnéticas poseen moléculas con dipolos magnéticos permanentes que se pueden alinear por campos externos, cuando la alineación de estas moléculas es localizada y es diferente por regiones, estas zonas son llamadas dominios. 

Los materiales ferromagnéticos no-magnetizados presentan dominios muy pequeños, con zonas aliadas muy diferentes. De modo que macroscópicamente el campo magnético es casi cero. Al aplicar un campo magnético externo se producen dominios inicialmente orientados en la misma dirección que el campo eléctrico, que crece a expensas de sus vecinos moleculares en el material.

Este caso, una magnetización completa significa producir un dominio único. Como sucede en los imanes permanentes. No obstante materiales como el hierro puede ser magnetizados temporalmente, lo cual tiene muchas aplicaciones tecnológicas.

Pues bien cuando colocamos muchas brújulas juntas y luego colocamos un imán potente, las agujas de las brújulas se orientan de acuerdo con el campo externo. Ahora, al remover el imán, las brújulas no regresan a su estado inicial (como se espera); están tan cerca entre ellas que se mantienen las orientaciones inducidas, por lo cual se observan dominios ferromagnéticos de este modelo macroscópico.


El experimento es muy simple por lo cual puede ser una buena demostración para cualquier nivel de estudios. Espero que la puedan hacer con sus alumnos, o compañeros.

¡Felices experimentos!!

Referencia:
Riveros, H., & Betancourt, J. (2009). Interacting Compasses The Physics Teacher, 47 (7) DOI: 10.1119/1.3225511

Enlaces de interés:

Video: curioso motor que usa el efecto Curie

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