El documento describe los imanes y el campo magnético. Explica que los imanes tienen polos norte y sur y que ejercen fuerzas de atracción y repulsión. También describe cómo el movimiento de cargas eléctricas puede generar un campo magnético, y cómo las limaduras de hierro pueden usarse para visualizar las líneas de campo magnético que rodean a los imanes y alambre eléctrico.

1. Imanes y campo magnético
El hombre conoce desde hace miles de años que ciertas rocas minerales se comportaban
atrayéndose o repeliéndose, "piedras imán" como se les llamó. Pronto se descubrió que una aguja
fina hecha de este material se orientaba naturalmente en la dirección geográfica norte-sur y con
ello nació la brújula, que fue usada por los marinos por lo menos desde hace 800 años. Ya para el
1600 el inglés William Gilbert explicaba este comportamiento aduciendo que la Tierra era una
gran "piedra imán" y que eso era la razón de la orientación de la brújula. A este fenómeno se le
llamó magnetismo.
Imanes
La mayoría de nosotros tenemos alguna experiencia relacionada con los imanes de una u otra
forma. Usted puede haber tenido en sus manos el muy común imán de herradura, capaz de
levantar piezas menudas de hierro tal como clavos o tornillos. Sin embargo, en este artículo nos
centraremos para el análisis, en imanes en forma de barra recta. En estos imanes, las piezas de
hierro son atraídas con mayor fuerza en los extremos de la barra, a los que se les llama polos.
Cuando dos barras magnéticas se colocan muy cerca una de la otra, las fuerzas entre estas se
hacen evidentes (fuerzas magnéticas). De los experimentos se demuestra que las barras
magnéticas tienen una orientación a lo largo de su eje. En ciertas posiciones relativas una barra
atrae a la otra, pero en otras posiciones se produce el efecto contrario, y además, puestas de lado
existe una marcada tendencia al giro hasta que los extremos que se atraen se coloquen lo más
cerca posible. Convencionalmente al extremo de la aguja-imán de la brújula que se orientaba
hacia el polo norte de la Tierra se le denominó polo norte (N) y polo sur (S) al otro, que se
orientaba al sur.
El comportamiento de las fuerzas magnéticas, entre imanes, ya sea de atracción o repulsión se
parece mucho al de las fuerzas eléctricas vistas en el artículo Campo eléctrico, en las que cargas
independientes de signo contrario se atraen y del mismo signo se repelen; pero hay una gran
diferencia: En los imanes los polos no pueden separarse, si cortamos una barra magnética a la
mitad, tratando de fabricar dos piezas con solo uno de los polos, lo que sucede es que nacen dos
nuevos imanes con sus respectivos polos N y S. Se concluye de aquí que la naturaleza del
magnetismo y de las cargas eléctricas es diferente; no existen las "cargas magnéticas" como
entidad individual.
No fue hasta 1820 que se asoció el magnetismo con la electricidad a manos de André Ampère al
experimentar en este campo, demostrando que los efectos magnéticos podían derivarse también
del movimiento de las cargas eléctricas. De hecho, tanto los fenómenos magnéticos como los
eléctricos son aspectos que pueden derivarse de la interacción de cuerpos cargados
eléctricamente.

2. Figura 1.
Figura 2.
Figura 3.

3. Campo magnético
Al distribuir limaduras de hierro sobre una
lámina plástica transparente, con esta a su vez
descansando sobre un imán, (figura 1) las
limaduras se orientan de cierta forma y con
distintas densidades en diferentes regiones, más
cantidad cerca de los polos y menos cuanto mas
lejos, dando la idea de la existencia de lineas de
fuerza al igual que en las cargas eléctricas.
Observe la figura 1, vea como cerca de los dos
polos del imán de herradura hay muchas más
limaduras que en el resto de las áreas.
¿Que pasa cuando se hace el mismo experimento usando un alambre eléctrico por el que circula
corriente? ¡Sorpresa!, las limaduras se orientan (figura 2), la corriente (movimiento de cargas
eléctricas) ha generado magnetismo, pero en este caso las limaduras nos "dicen" que las lineas de
fuerza forman círculos perpendiculares al hilo con electricidad. No cabe duda, las cargas
eléctricas en movimiento generan magnetismo exactamente igual al de los imanes, sin embargo,
note que en el magnetismo creado por el movimiento de cargas a través del conductor no hay
polos, es un "circuito cerrado" por llamarlo de alguna manera.
Al igual que las eléctricas, las fuerzas magnéticas actúan a distancia y la distribución y densidad
de las limaduras de hierro en los experimentos anteriores nos indican la presencia de un campo
magnético a través del espacio, que disminuye cuando crece la distancia al centro que genera el
magnetismo. La magnitud del campo magnético, que denominaremos B, la caracterizaremos con
el concepto de flujo magnético, que no es más, al igual que el flujo de un fluido cualquiera, que:
La cantidad de líneas de fuerza que atraviesan una unidad de área perpendicular a estas líneas.
Se ha demostrado que la magnitud del flujo magnético es inversamente proporcional al cubo de
la distancia al polo.
Al igual que cualquier tipo de campo, para describir el campo magnético debemos establecer dos
cosas:
1.- La intensidad o magnitud del campo, B.
2.- La dirección del campo, que puede definirse como sigue:
Figura 4. Limaduras de hierro en un imán de
barra.

4. La dirección de un campo magnético, B, en cualquier punto se toma convencionalmente como la
dirección que indica el polo norte de la aguja de la brújula colocada en esa localización, es decir,
la dirección del campo corre desde el polo norte hacia el polo sur para el caso de una barra
magnética.
La figura 3a muestra como la dirección del campo magnético de un imán de barra se puede trazar
usando la aguja de la brújula. En la figura 3b se muestran varias líneas del campo magnético
trazadas con la ayuda de este método. Note como las líneas de fuerza magnéticas trazada en la
figura 4b se corresponden plenamente con el patrón de distribución de limaduras de hierro
colocadas cerca de un imán de barra mostrado en la figura 4.