Experimento sobre magnetismo: fuerzas magnéticas

Llega el momento de hablar de magnetismo en el aula. Imanes, fuerzas magnéticas, Polo Norte y Sur, materia… Se trata de conceptos complejos y a ojos de los alumnos, a menudo, demasiado abstractos. Como docentes y educadores no nos conformamos con que nuestros alumnos aprendan cuatro enunciados de memoria. Queremos que los entiendan y los asimilen. ¿Cómo podemos conseguirlo?

Pensamos que haciendo un experimento es una buena manera. Un experimento sencillo, fácil de hacer en el aula, que permita a los alumnos observar qué es el magnetismo con sus propios ojos y experimentar con ello con materiales que están al alcance de todos. (más…)

Llega el momento de hablar de magnetismo en el aula. Imanes, fuerzas magnéticas, Polo Norte y Sur, materia… Se trata de conceptos complejos y a ojos de los alumnos, a menudo, demasiado abstractos. Como docentes y educadores no nos conformamos con que nuestros alumnos aprendan cuatro enunciados de memoria. Queremos que los entiendan y los asimilen. ¿Cómo podemos conseguirlo?

Pensamos que haciendo un experimento es una buena manera. Un experimento sencillo, fácil de hacer en el aula, que permita a los alumnos observar qué es el magnetismo con sus propios ojos y experimentar con ello con materiales que están al alcance de todos.

¿Qué necesitamos para hacer el experimento sobre magnetismo?

• Una botellita transparente
• Aceite corporal
• Limaduras de hierro (se pueden pedir en un establecimiento donde hagan llaves)
• Dos imanes de ferretería en los que se puedan apreciar los dos polos. Recomendamos forrarlos con cinta aislante de diferente color en polo Norte y Sur para distinguirlos. ¿Cómo puedo distinguir los polos de un imán? 

¿Cómo se experimenta con el magnetismo y cómo lo explicamos?

1- Las fuerzas magnéticas de un imán

Llenamos el botellín de aceite corporal. Introducimos las limaduras de hierro. Cerramos bien y lo agitamos. Acercamos un imán al lateral del botellín y lo movemos. Observamos cómo las limaduras o virutas se ven atraídas al mismo. Si vamos desplazando el imán, las limaduras se desplazan con él. Estamos observando la fuerza de atracción de los imanes. 

¿Por qué las limaduras se orientan con el imán?

Sabemos que la materia está compuesta por átomos. El movimiento de electrones en el interior de los átomos produce corrientes eléctricas. Si estas corrientes se producen de manera desordenada, el material no tiene propiedades magnéticas.

En el caso del imán, en cambio, estas corrientes se orientan según los polos magnéticos de la Tierra, dando lugar a un Polo Norte y un Polo Sur en el imán. Al estar polarizados, los imanes crean a su alrededor un campo magnético. Este campo se crea mediante unas líneas de fuerza cerradas que van del Polo Norte al Sur del imán por fuera del mismo y en sentido contrario en su interior.  

Al estar en contacto con un imán, no todos los materiales reaccionan. Se han denominado materiales ferromagnéticos (hierro, níquel y cobalto), aquellos materiales que, al estar en contacto con un imán, alinean sus cargas de modo opuesto al polo del imán con el que están en contacto. Si quieres saber más sobre este tema, descubre aquí por qué los materiales ferromagnéticos reaccionan ante el magnetismo.  

Las virutas que tenemos dentro del botellín son de hierro, y como toda materia, están compuestas por átomos que tienen en su interior corrientes. Al entrar en contacto con el imán, las corrientes de sus átomos  se ordenan generando un Polo Norte y un Polo Sur. Así, las limaduras se magnetizan.

2- Las fuerzas magnéticas entre dos imanes

Ahora que hemos visto la atracción de los imanes sobre ciertos materiales, queremos observar cómo son las fuerzas magnéticas. Para ello, utilizaremos dos imanes.

Nos serviremos del botellín con las limaduras para verlo. Vamos a empezar poniendo en un lateral, un imán encarado al botellín por su lado verde. Y enfrente, el otro encarado por su lado azul. Agitamos el botellín.

Observamos cómo las virutas de nuevo se atraen a los imanes, pero además, crean un puente entre un imán y el otro. Podemos mover los imanes y ver cómo el puente se desplaza con ellos. Estamos observando las líneas de fuerza del campo magnético.

Ahora vamos a dar la vuelta a uno de los imanes, de manera que queden ambos encarados por el mismo polo, por ejemplo, por el lado verde. Volvemos a agitar el botellín. Observamos que las virutas de hierro se ven atraídas por los imanes, pero no se crea el puente.

¿Por qué las virutas de hierro se orientan así?

Ya hemos comentado cómo en los imanes se crea un Polo Norte y un Polo Sur. También, en qué consiste el campo magnético: son unas líneas de fuerza cerradas que van del Polo Norte al Sur del imán por fuera del mismo y en sentido contrario en su interior.

Por eso, cuando ponemos en contacto el polo Norte de un imán  con el Sur de otro, a una distancia determinada, esas líneas exteriores del imán que conectan los polos opuestos saltan de un imán a otro, buscando, siempre, la polaridad opuesta. De ahí que veamos las virutas dispuestas en forma de puente.

En cambio, cuando ponemos en contacto el polo Norte de un imán con el Norte del otro, las líneas de las que hablábamos anteriormente ya no tienden a saltar de un imán a otro, de manera que ya no se crea el puente.

Complementa este experimento con más información sobre magnetismo y electromagnetismo.

Si tienes dudas o preguntas sobre magnetismo, no dudes en compartirlas en el hilo Imanes y Magnetismo en nuestros foros!