La imantació o també anomenada magnetització o imantació, ve a ser un procés a partir de el qual els moments dipolars magnètics d'un material amb característiques determinades per a això, s'alineen. És un procés que es porta a terme per crear propietats magnètiques a una barra d'acer o de ferro, és senzillament traslladar les propietats d'imant a un element que les rep, aportant-li propietats magnètiques ha dit material o element, atraient després aquest a altres objectes com si fos un imant
Però, què és un imant?
Un imant és un mineral que es dóna per la combinació d'oxigen amb un radical simple o compost en el primer grau d'oxidació i d'un sesquióxido de ferro que té com a propietat fonamental atreure metalls com ferro, el níquel, el cobalt, pel fet que es crea al seu voltant un camp magnètic.
El material o imant té dos pols magnètics diferents o que s'oposen, aquests els anomenaríem el nord i el sud, per cridar-los d'una manera col·loquial o popular i com a conseqüència de la seva orientació cap als extrems de planeta terra.
Per què s'atrauen dels Materials?
Quan ocorre un acostament dels pols d'un imant, es produeix una mena de repulsió automàtica, ja que l'atracció es genera entre els pols oposats. Aquests materials convertits en imant, solen tenir forma de barra estant els pols en els extrems o també poden tenir forma clàssica de ferradura.
Aquest fenomen de l'magnetisme pot prendre moltes formes, pot ser un corrent elèctric en un conductor o partícules que es mouen a través de l'espai, o bé el moviment d'un electró en un orbital atòmic. Els cossos es troben conformats per tres partícules: els protons, els electrons i els neutrons. Els electrons són naturalment imants i és així, que en els cossos aquests elements estan dispersos en tota la seva extensió i poden exercir la seva acció i efecte de manera natural.
És que tots els materials tenen aquesta propietat?
Segons els experiments realitzats, la major part dels materials amb què interactuem tenen en major o menor grau la possibilitat d'atraure o tenir atracció magnètica, per descomptat dins d'aquesta gran gamma de materials, els metalls disposen d'una quota més gran i efectiva que per exemple, el que té un material plàstic.
Hi ha materials com el ferro, el cobalt, el níquel que tenen propietats magnètiques molt marcades, si acostem aquests a un imant, veurem que immediatament la part metàl·lica s'unirà a ell, aquesta és la demostració més senzilla que puguem conèixer. Tots els materials tenen propietats magnètiques fins a cert punt. A l'col·locar la matèria en un camp no homogeni, aquesta és atreta o repel·lida en la direcció de el gradient del camp. Aquesta propietat es caracteritza per la susceptibilitat magnètica de la matèria depenent de el grau de magnetització que existeixi.
Aquesta magnetització dependrà de la mida dels moments dipolars dels àtoms en una substància i de el grau en què els moments dipolars estan alineats entre si. Aquí podem esmentar el ferro, el qual té o exhibeix propietats magnètiques molt marcades, a causa de l'alineació dels moments magnètics dels seus àtoms dins de certes regions anomenades "Dominis".
Hi ha una aliatge de Bor, ferro i neodimi, (NdFeB), que tenen els seus dominis alineats i s'utilitzen per fer imants permanents. El fort camp magnètic produït per un imant típic de tres mil·límetres de gruix d'aquest material és comparable a un electroimant fet un bucle de coure que porta un corrent de diversos milers d'amperes. En comparació, el corrent en una bombeta de llum típica és de 0,5 amperes.
moment Magnètic
La magnetització M d'un cos és causada per corrents elèctrics circulants o per moments magnètics atòmics elementals, i es defineix com el moment magnètic per unitat de volum de tals corrents o moments. En el sistema d'unitats mks (SI), M es mesura en webers per metre quadrat.
D'altra banda, cal conèixer l'efecte que té la magnetització sobre les propietats físiques de les substàncies, entre les quals podem esmentar: la resistència elèctrica, la calor específica i la tensió elàstica.
camp magnètic
El que evidencia que hi ha un camp magnètic, és la força que s'exerceix sobre aquestes càrregues que estan en moviment, aquesta força desvia les partícules sense canviar la seva velocitat.
Això ho podem observar per exemple en el torque en una agulla d'una brúixola que actua per alinear l'agulla amb el camp magnètic de la terra, aquesta agulla és una peça prima de ferro que s'ha magnetitzat. A un extrem se li sol cridar el pol nord i l'altre extrem pol sud, després la força entre els dos pols és atractiva, en tant que la força entre pols similars és repulsiva.
Característiques de l'campo magnètic
Aquest camp magnètic es pot anomenar Densitat de Flux Magnètic o Inducció Magnètica, i sempre estarà simbolitzat per la lletra B. Una propietat fonamental d'un camp magnètic és que el seu flux a través de qualsevol superfície tancada s'esvaeix. (Una superfície tancada és aquella que envolta completament un volum.) Això s'expressa matemàticament per div B = 0 i es pot entendre físicament en termes de les línies de camp que representen B.
Els camps magnètics es mesuren en unitats de tesla (T). (Una altra unitat de mesura comunament utilitzada per a B és el gauss, encara que ja no es considera una unitat estàndard. Un gauss equival a 10-4 tesles).
En aquest sentit, un camp magnètic és força diferent d'un camp elèctric. Les línies de camp elèctric poden començar i acabar amb una càrrega.
La font més comuna de camps magnètics és el circuit de corrent elèctric. Pot ser un corrent elèctric en un conductor circular o el moviment d'un electró en òrbita en un àtom. Associat a ambdós tipus de bucles de corrent hi ha un moment dipolar magnètic, el valor és iA, el producte del corrent ii l'àrea de l'bucle A.
A més, els electrons, protons i neutrons en els àtoms tenen un dipol magnètic associat amb el seu gir intrínsec; tals moments dipolars magnètics representen una altra font important de camps magnètics.
Una partícula amb un moment dipolar magnètic sovint s'anomena dipol magnètic. (Un dipol magnètic pot considerar-se com un petit imant de barra. Té el mateix camp magnètic que aquest imant i es comporta de la mateixa manera en camps magnètics externs).
Quan l'hi col·loca en un camp magnètic extern, un dipol magnètic pot estar subjecte a un parell que tendeix a alinear-lo amb el camp; si el camp extern no és uniforme, el dipol també pot estar subjecte a una força.
Mètodes de Imantació
Contacte Directe:
És el més emprat, simplement es frega un dels extrems de l'material, bé sigui ferro o acer amb un dels pols de l'imant, mentre es frega l'altre extrem amb l'altre pol. Si bé és cert que això es demostra fàcilment, també hem de conèixer que els diferents materials magnètics requereixen diferents energies de magnetització, pel que és important conèixer la quantitat d'energia requerida per saturar completament els imants durant aquest procés.
inducció:
S'acosta barres d'acer o ferro molt petites a un imant força potent, després s'enrotlla un cable sobre un tros de ferro, el que anomenem "bobina", aquest procediment generés un fenomen conegut com electroimant, atraient les petites partícules a l'imam. Cal aclarir que el fenomen d'atracció es produeix només mentre es trasllada el corrent elèctric.
Aquestes línies sempre es tanquen sobre si mateixes, de manera que si entren en un cert volum en algun moment, també han de deixar aquest volum. En aquest sentit, un camp magnètic és força diferent d'un camp elèctric. Les línies de camp elèctric poden començar i acabar amb una càrrega.