El magnetismo es difícil de definir con palabras, pero es algo que se conecta con la personalidad y con la manera en la que una persona se presenta ante el mundo. El Mindvalley Blog lo describe como un “carisma, puro y simple, genuino, intencional”, es una cualidad que puede hacer que las personas que están alrededor se sientan con más energía y que tengan una impresión positiva y duradera.
Es carisma, pero también es presencia, es una actitud y una cualidad que permite generar más conexiones con los demás, y dejar huella en cada lugar. No es tangible y no tiene que ver con la apariencia física, sino con cómo te comportas, con tu postura, con tu manera de hablar y con tu mentalidad.
Investigadores de la Universidad de Michigan, dirigidos por Kim Cameron, descubrieron que ciertas personas parecen irresistiblemente atractivas. Otras personas se desarrollan a su alrededor y se sienten atraídas por ellas como imanes. Al analizar lugares de trabajo, por ejemplo, descubrieron que ciertas personas creaban un ambiente increíble a su alrededor que generaba mayor bienestar, productividad y energía.
Si bien este "magnetismo" personal es una cualidad metafórica, el término tiene un origen y una definición precisa en la física, donde el electromagnetismo es una de las fuerzas fundamentales del universo.
Entendiendo el Electromagnetismo Físico
En pocas palabras, el electromagnetismo es exactamente lo que el término describe, un efecto magnético que es el resultado de las corrientes eléctricas. En Duden todo se determina de la siguiente manera: Todos los fenómenos en los que las corrientes eléctricas y los campos magnéticos están vinculados.
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Hasta 1820 los fenómenos eléctricos y los fenómenos magnéticos estaban considerados como independientes. Hans Christian Oersted fue la primera persona en descubrir y registrar el principio electromagnético en 1820. Antes, las fuerzas eléctricas y magnéticas a menudo se intercambiaban o ni siquiera se distinguían. Los estudios de Oersted concluyeron que la electricidad y el magnetismo eran manifestaciones de un mismo fenómeno: las fuerzas magnéticas proceden de las fuerzas originadas entre cargas eléctricas en movimiento.
Oersted ha determinado que cuando un conductor es atravesado por electricidad, crea automáticamente un campo magnético a su alrededor. La intensidad de este campo magnético depende de la intensidad del flujo de corriente suministrado. La polarización de este campo magnético también depende del flujo de corriente, más precisamente de la dirección del flujo de corriente. En consecuencia, esto también se puede controlar: si se invierte la dirección del flujo de corriente, también se invierte la polarización del campo electromagnético.
El magnetismo es un fenómeno físico por el que los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. El único imán natural conocido es un mineral llamado magnetita, sin embargo, todos los materiales son influidos, en mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
Propiedades y Comportamiento Magnético
Una de las propiedades fundamentales de la interacción entre imanes es que los polos iguales se repelen, mientras que los polos opuestos se atraen. Cuando se acercan dos polos opuestos, estas líneas tienden a saltar de un polo a otro: tienden a pegarse. En cambio, cuando se acercan dos polos iguales, estas líneas de campos se empiezan a comprimir hacia su propio polo. Otra característica de los imanes es que los polos no se pueden separar.
Si tenemos un imán suspendido por un hilo colocado en su centro de gravedad, observamos que siempre queda orientado hacia una misma dirección. El campo magnético es la agitación que produce un imán a la región que lo envuelve. Se representa con líneas de campo que parten por el exterior del imán del polo norte al polo sur, y por su interior a la inversa, del polo sur al norte. Este recorrido de las líneas de fuerza es el circuito magnético y la cantidad que lo forman se llama flujo magnético.
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La magnetización de un material se establece a través de la curva de histéresis. Al principio, la magnetización requiere un mayor esfuerzo eléctrico. En un determinado punto, la magnetización se produce de forma proporcional. Finalmente, se llega un instante a partir del cual, por mucha fuerza magnética que induzcamos al material, ya no se magnetiza más. Para determinar la dirección y sentido del campo magnético podemos usar la llamada regla de la mano derecha.
Cuando una carga eléctrica está en movimiento crea un campo eléctrico y un campo magnético a su alrededor. Este campo magnético realiza una fuerza sobre cualquier otra carga eléctrica que esté situada dentro de su radio de acción.
Aplicaciones y Fenómenos Electromagnéticos
Cuando tenemos un hilo conductor en forma de espira, el campo magnético será circular. Si tenemos un hilo conductor enrollado en forma de hélice tenemos una bobina o solenoide. Una aplicación muy común de las bobinas es utilizarlas como electroimanes. Su funcionamiento se basa en la corriente eléctrica que circula a través de la bobina, y un núcleo ferromagnético, colocado en el interior de la bobina, que se convierte en un imán temporal.
Si tenemos un hilo conductor rectilíneo por donde circula una corriente eléctrica y que atraviesa un campo magnético, se origina una fuerza electromagnética sobre el hilo. Si en lugar de tener un hilo conductor rectilíneo tenemos un espiral rectangular, aparecerán un par de fuerzas de igual valor, pero de diferente sentido situadas sobre los dos lados perpendiculares al campo magnético.
La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos variables con el tiempo. Este fenómeno es justamente el contrario al que descubrió Oersted, ya que es la existencia de un campo magnético lo que nos producirá corrientes eléctricas.
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En 1831 Faraday llevó a cabo una serie de experimentos que le permitieron descubrir el fenómeno de inducción electromagnética. Descubrió que, moviendo un imán a través de un circuito cerrado de alambre conductor, se generaba una corriente eléctrica, llamada corriente inducida. En la ecuación se establece que el cociente entre la variación de flujo (Δϕ) respecto a la variación del tiempo(Δt) es igual a la fuerza electromotriz inducida (ξ). Este fenómeno se produce cuando un material conductor atraviesa un campo magnético variable, o viceversa.
Pero las corrientes parásitas también disminuyen la eficiencia de muchos dispositivos que usan campos magnéticos variables, como los transformadores de núcleo de hierro y los motores eléctricos. En general, las corrientes de Foucault son indeseadas, ya que representan una disipación de energía en forma de calor, pero, como ya hemos visto, estas corrientes son la base de muchas aplicaciones.
Electromagnetismo y las Ecuaciones de Maxwell
Poco menos de 40 años después de Oersted, James Clerk Maxwell profundizó aún más este principio. Estableció las ecuaciones de Maxwell, que todavía forman la base de la electrodinámica y describen cómo se forman los campos electromagnéticos.
En resumen, de estas cuatro ecuaciones matemáticas se puede concluir que surgen las llamadas ondas electromagnéticas. En este caso, los campos eléctricos se crean primero por cargas, como resultado de estas cargas en movimiento surgen campos magnéticos, que a su vez producen campos eléctricos. Estos campos se alternan una y otra vez, por eso hablamos de campos electromagnéticos en su conjunto.
Son las ecuaciones que describen de forma completa los fenómenos electromagnéticos, unificando por primera vez la luz, la electricidad y el magnetismo como el mismo fenómeno con manifestaciones distintas. Originalmente eran 20 ecuaciones, pero en 1884, O. Heaviside y W. Gibbs, las agruparon en cuatro, y las convirtieron en ecuaciones diferenciales vectoriales. Esta síntesis dejó por fuera un término que, sin embargo, es fundamental para el estudio electromagnético. Ese término se encuentra englobado por la conocida Fuerza de Lorentz.
Si considera que generalmente hay tres fuerzas básicas en física, además del electromagnetismo hay fuerzas de gravedad y nucleares, puede imaginar cuánta influencia tiene el electromagnetismo en nuestro medio ambiente y cuán importante es que este fenómeno fue definido por sus correspondientes ecuaciones matemáticas y físicas. Las ecuaciones de Maxwell se consideran el segundo punto de gran unificación de la física (el primero fue la creación de la física newtoniana). El electromagnetismo se conoce y se intuye desde la antigüedad, observándolo en algunos fenómenos meteorológicos, como las tormentas eléctricas.
El electromagnetismo abarca diversos campos de estudio:
- Electrodinámica: estudia los fenómenos que tienen que ver con cuerpos cargados en movimiento, así como los campos eléctricos y magnéticos variables.
- Electrodinámica cuántica: inicialmente el electromagnetismo era una rama macroscópica de la física; es decir, se aplicaba a grandes cantidades de partículas, no a fenómenos que ocurrían en los átomos o las moléculas.
Interacción de Campos Electromagnéticos con Sistemas Biológicos
La energía electromagnética es emitida en forma de ondas por las fuentes naturales y por numerosas fuentes artificiales. Esas ondas consisten en campos eléctricos y magnéticos oscilantes que se influyen recíprocamente y de diferentes formas con sistemas biológicos tales como células, plantas, animales o seres humanos. La interacción de las ondas electromagnéticas y los sistemas biológicos, tales como células, plantas, animales o seres humanos, difiere en función de la frecuencia de esas ondas.
Las ondas electromagnéticas pueden caracterizarse por su longitud, frecuencia o energía. Los tres parámetros se relacionan entre sí. La frecuencia de una onda electromagnética es en definitiva el número de veces que cambia el sentido del campo en la unidad de tiempo en un punto dado. Cuanto más corta es la longitud de onda, más alta es la frecuencia. Por ejemplo, el tramo intermedio de una banda de radiodifusión de amplitud modulada tiene una frecuencia de un millón de herzios (1 Mhz) y una longitud de onda de aproximadamente 300 metros. Una onda electromagnética está formada por paquetes muy pequeños de energía llamados fotones.
Las ondas electromagnéticas de baja frecuencia se denominan "campos electromagnéticos", y las de muy alta frecuencia, "radiaciones electromagnéticas". Las radiaciones no ionizantes constituyen, en general, la parte del espectro electromagnético cuya energía es demasiado débil para romper enlaces atómicos. Las radiaciones no ionizantes, aún cuando sean de alta intensidad, no pueden causar ionización en un sistema biológico.
Las ondas electromagnéticas pueden producir efectos biológicos que a veces, pero no siempre, resultan perjudiciales para la salud. Algunos efectos biológicos pueden ser inocuos, como por ejemplo la reacción orgánica de incremento del riego sanguíneo cutáneo en respuesta a un ligero calentamiento producido por el sol. Algunos efectos pueden ser provechosos, como por ejemplo la sensación cálida de la luz solar directa en un día frío, o incluso beneficiosos para la salud, como es el caso de la función solar en la producción de vitamina D por el organismo. Las corrientes eléctricas están ya presentes en el organismo como parte normal de las reacciones químicas propias de la vida.
| Tipo de Campo Electromagnético | Frecuencia Típica | Efectos Biológicos Destacados | Notas Relevantes |
|---|---|---|---|
| Campos eléctricos y magnéticos estáticos | 0 Hz (Estático) | Percepción por el movimiento del vello cutáneo (eléctricos). Alteración del riego sanguíneo o impulsos nerviosos (solo a alta intensidad). | Los campos eléctricos estáticos no penetran tanto en el organismo como los magnéticos. Los magnéticos tienen prácticamente la misma intensidad dentro que fuera del cuerpo. |
| Campos de frecuencias extremadamente bajas (ELF) | Muy bajas | Inducción de cargas y corrientes eléctricas. | Acción primordial en sistemas biológicos. |
| Campos de radiofrecuencia (inferior a 1 MHz) | < 1 MHz | Inducen principalmente cargas y corrientes eléctricas que pueden estimular células de tejidos como nervios y músculos. | |
| Campos de radiofrecuencia (superior a 1 MHz) | > 1 MHz | Causan sobre todo calentamiento, al desplazar iones y moléculas de agua a través del medio. | Es sabido que los campos de radiofrecuencias producen calentamiento e inducen corrientes eléctricas. |
| Radiaciones no ionizantes | Amplio espectro | Energía demasiado débil para romper enlaces atómicos. Pueden causar calentamiento. | Efectos pueden ser inocuos (calentamiento solar), provechosos (sensación cálida) o beneficiosos (producción de vitamina D). |
Con objeto de asegurar que la exposición humana a los campos electromagnéticos no tenga efectos perjudiciales para la salud, que los aparatos generadores de esos campos sean inocuos y que su utilización no cause interferencias eléctricas con otros aparatos, se han adoptado diversas directrices y normas internacionales. Esas normas se elaboran después de que grupos de científicos, que buscan pruebas de la repetición sistemática de efectos perjudiciales para la salud, hayan analizado todas las publicaciones científicas. Posteriormente, esos grupos recomiendan directrices que permitirán a los órganos nacionales e internacionales correspondientes preparar normas prácticas.
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