Tipos de Magnetismo

Todos los materiales son diamagnéticos, paramagnéticos o ferromagnéticos. Cada uno se comporta de un modo característico si se coloca dentro de un solenoide con corriente (es decir, dentro de un campo magnético uniforme), cosa que depende de la estructura electrónica de los átomos y de la disposición de éstos dentro del material.

En un pedazo de material diamagnético (como el bismuto o el cobre), los electrones de cada átomo están dispuestos de tal modo que sus efectos magnéticos se anulan entre sí; por esa razón, una sustancia diamagnética no está asociada a ningún campo magnético unitario. Pero si se coloca una barra de ese material dentro de un campo inducido, se alteran ligeramente las trayectorias de los electrones. Como resultado, esa sustancia adquiere una imantación muy débil, y de sentido opuesto al del campo inducido. Por lo tanto, la susceptibilidad (razón del campo magnético inducido al inductor) de los materiales diamagnéticos es muy pequeña y negativa (del orden de –). Si colgamos libremente una barra de material diamagnético dentro de un campo magnético uniforme y fuerte, se alinea en sentido transversal al mismo. El efecto diamagnético existe en todas las sustancias, pero puede amortiguarse por la acción de los efectos paramagnéticos y ferromagnéticos, más potentes.

En un material paramagnético (como el platino o el aluminio) los efectos magnéticos de los electrones no se anulan totalmente, actuando cada átomo como un débil y diminuto imán recto. En circunstancias normales, esos dipolos atómicos se orientan al azar y no existe ningún efecto magnético total. Pero, bajo la influencia de un campo inductor, los dipolos tienden a alinearse con el campo. Como consecuencia, el campo magnético inducido en esa sustancia se orienta en el mismo sentido que el del campo inductor, por lo que una barra de material paramagnético, suspendida libremente, se alinea automáticamente con el campo inductor. Sin embargo, el alineamiento de los dipolos no es completo, por lo que el magnetismo inducido suele ser débil, aunque aún es lo suficientemente fuerte para superar el efecto diamagnético. La susceptibilidad de las sustancias paramagnéticas es pequeña y positiva (del orden de + ).

Muchas sustancias son paramagnéticas, pero muy pocas presentan la tercera y más importante forma del magnetismo: el ferromagnetismo. Los materiales ferromagnéticos, como el hierro y el cobalto, muestran un comportamiento paramagnético, pero mucho más fuerte que el de la mayoría de las sustancias paramagnéticas, debido a que se alinean muchos más dipolos atómicos al estar dentro de un campo inducido. Por esa razón, los materiales ferromagnéticos tienen susceptibilidades grandes y positivas (a menudo superiores a + ).