Teoría del Magnetismo

El hierro, el acero, y otras sustancias ferromagnéticas son magnéticas debido a su estructura atómica. Un átomo se compone de un núcleo central, con carga positiva, rodeado de electrones con carga negativa, que describen rápidas órbitas en tomo al núcleo, a la vez que giran sobre sí mismos. Como los electrones llevan su carga eléctrica, al moverse, cada uno de ellos da lugar a un diminuto campo magnético. Ese efecto se produce en todas las sustancias, pero en la mayoría de ellas los electrones están dispuestos de tal modo que sus campos magnéticos se anulan casi completamente entre sí.

No se anulan, en cambio, los campos magnéticos de los electrones de los materiales imantados ferromagnéticos, y cada átomo actúa como un diminuto imán de barra. Además, incluso cuando una sustancia ferromagnética no está imantada, existe cierto orden entre sus «átomos-imanes» (conocidos científicamente como dipolos atómicos, porque existe una diminuta separación de polos en cada átomo). Los dipolos se alinean entre sí en zonas extremadamente pequeñas (del orden de menos de ), llamadas dominios. Dentro de cada dominio todos los dipolos están alineados en la misma dirección, pero los dominios en sí están orientados al azar dentro de un material no imantado, de manera que los efectos magnéticos de los distintos dominios se anulan entre sí.

Pero cuando una sustancia ferromagnética es imantada por un campo externo, los dominios que están ya alineados con el campo aumentan a costa de los que apuntan en contra de él. Además, los otros giran sobre sí mismos, alineándose con el campo externo. Debido a la alineación conjunta de los dipolos, sus efectos magnéticos se combinan, produciéndose en el material un campo magnético general inducido. Se dice que la imantación de una sustancia es saturada cuando todos sus dipolos apuntan en la misma dirección.