xoves, 25 de xaneiro de 2018

MAGNETISMO E LEVITACIÓN MAGNÉTICA

     O magnetismo é un fenómeno físico que provoca forzas de atracción ou repulsión naquelas substancias que posúen propiedades magnéticas. Foi coñecido polos gregos, que descubriron que certas pedras encontradas na cidade de Magnesia, en Asia Menor, presentaban a propiedade de atraer certos materiais como o ferro ou o níquel.
     En 1820, H. C. Oersted decubriu, accidentalmente, que as correntes eléctricas son capaces de producir forzas magnéticas. Isto poñía de manifesto a relación entre ambos fenómenos, a electricidade e o magnetismo. M. Faraday aproveitou este descubrimento para desenvolver o principio do motor eléctrico e descubrir a inducción electromagnética.
     En 1865, o físico escocés J. C. Maxwell, desenvolveu unha teoría que unificaba ambos fenómenos nun só. Desta teoría dedúcese que as cargas eléctricas en movemento provocan as forzas entre ditas cargas e orixinan, tamén, as forzas de natureza magnética. Das súas ecuacións deduciu que o campo electromagnético podía viaxar polo baleiro en forma de onda. Isto permitíu establecer que a luz e outras formas de radiación son, na realidade, ondas electromagnéticas.

A levitación magnética

     Como xa explicamos, os imáns exercen forzas que poden ser de atracción ou repulsión. Unha manera curiosa de poñer de manifiesto as forzas magnéticas é a posibilidade de provocar a levitación magnética.  

Isto serve de base para a construción do tren de levitación magnética, como o que hai na cidade de Shangai (Maglev de Shangai). Trátase dun tren suspendido no aire debido a forzas magnéticas, que tamén serven para aceleralo  ata velocidades de aproximadamente 500 km / h. A falta de contacto coas pistas significa que a única fricción no tren é a que ofrece o aire, o que lle permite alcanzar estas velocidades.



Unha forma de obter as forzas magnéticas que suspenden o tren é construír circuítos eléctricos nas pistas, mentres que no tren hai electroimáns moi potentes. As forzas electromagnéticas que xorden levarán o tren suspendido e tamén o acelerarán.



    Nesta animación podes ver o fundamento do funcionamento dun tren de levitación magnética:



      Outra forma de conseguir a levitación magnética é facer uso do efecto Meissner. Iste consiste en que un semicondutor se comporta como supercondutor cando se arrefría por debaixo dunha temperatura crítica, o que o converte nun material diamagnético perfecto. O diamagnetismo supón a desparición total do campo magnético no material semicondutor e ser repelido por dito campo. Non obstante, cando se lle achega un imán, no semicondutor créase un campo magnético igual e oposto ao do imán para anulalo. Isto provoca que o obxecto semicondutor quede "atrapado" polo campo magnético e que responda exactamente aos movementos do imán, provocando a levitación magnética.


     Como podes ter notado, para lograr a supercondutividade é necesario arrefriar o material a temperaturas moi baixas. Cando a temperatura e maior que a temperatura crítica, a superconductividade e o efecto Meisner desaparecen e a levitación no é posible.



Ningún comentario:

Publicar un comentario