El término "magnetismo" se debe al mineral llamado magnetita. William Gilbert (XVI) hizo un estudio sistemático, aunque ya los chinos y los griegos usaban los imanes naturales unos 2000 años antes.

• Características de los imanes:

- Tienen dos polos (N y S). Polos de igual nombre se repelen y los de distinto nombre se atraen.

Como la brújula indica aproximadam. la dirección N-S, se deduce que la Tierra es un gran imán, pero los polos magnéticos no coinciden con los geográficos.

- Atraen a algunas sustancias llamadas sustancias magnéticas: Fe, acero, Ni, Co,..., las cuales pueden transformarse en imanes.

- Si se rompe un imán, cada trozo vuelve a ser otro imán, aunque más débil.

• Estructura de los imanes

Todos los átomos que forman la mat. se encuentran en constante agitación térmica, según la teoría cinética. Los átomos que forman los mat. magnéticos son pequeños imanes que, en algunos mat., como por ej., la magnetita, son lo bastante potentes como para que prevalezca la orientación magnética a pesar de la agitación térmica a la que están sometidos.

En mat. como el Fe y el acero, estos pequeños imanes no muestran su carácter magnético porque la agitación térmica no les permite mantenerse orientados. Sin embargo, al ponserse al lado de un imán, se orientan y se transforman tb. en imanes. En el Fe, esta orientación dura solo mientras está al lado del imán, pero el acero puede mantener la imantación más tiempo.

Podemos conseguir un imán artifical frotando en el mismo sentido la barra de Fe con el imán.

Las F magnéticas actúan a distancia. Por ello, se introduce el llamado campo magnético.
Campo magnético → espacio que rodea al imán, donde es capaz de ejercer fuerzas sobre sust. magnéticas.
Para representarlo se emplean las líneas de fuerza, que indican cómo se colocaría un imán situado en un punto del campo, siendo su sentido el que señalaría un imán recto partiendo del polo S y dirigiéndose al polo N.
Las líneas de F se visualizan con limaduras de Fe.

Estas relaciones se pusieron de manifiesto con los experimentos de Oersted. La corriente eléctrica ejercía una fuerza sobre el imán. Oersted supuso que la corriente crea un campo magnético similar al de los imanes.

Cada e- girando (→ modelo atómico de Rutherford) origina un pequeño campo magnético. Estos campos magnéticos elementales suelen anularse, pero si no se anulan, estos átomos se comportan como un pequeño imán. Por lo tanto, las cargas en movimiento son la causa de los campos magnéticos.

La corriente eléctrica (→ cargas en movimiento) crea campos magnéticos. La dirección de las líneas de fuerza magnéticas generadas por un conductor rectilíneo sigue la regla de la mano derecha. Tb. sigue esta regla las de un solenoide.

Podemos crear imanes con corrientes → electroimanes (hilo conductor arrollado sobre un núcleo de Fe dulce). Los campos creados dependen de la forma del electroimán y de la intensidad de la corriente: a mayor I, mayor será el campo mag. Cuando más intenso es el campo mag., mayor es la concentración de sus líneas de fuerza.

Los electroimanes pueden ser o dejar de ser imanes a voluntad. Tb. es posible conseguir que el electroimán pueda ir variando su potencia a voluntad, variando la I (→ electroimán de intensidad variable).
Ventajas de los electroimanes:
- Podemos darles la forma deseada.
- Podemos conectarlos a voluntad.
- Pueden desarrollar grandes potencias.

Michael Faraday (XIX) pensó que si las corrientes eléctricas generan campos mag., a partir de imanes podrían generarse corrientes. Los experimentos de Faraday prueban que cuando varía el campo mag. dentro de una bobina, se crea una corriente eléctrica denominada corriente inducida.

La intensidad de la corriente inducida en la bobina depende de la rapidez de variación del campo mag. y del nº de espiras de la bobina.

Cuando una espira gira dentro de un campo mag., varía el nº de líneas de fuerza mag. que la atraviesan, es decir, cambia el campo mag.; por tanto, tb. se produce una corriente eléctrica. Este generador electromagnético se llama generador de corriente alterna o alternador, el cual genera una corriente alterna. Si en vez de una sola espira se utiliza una bobina con muchas espiras, en cada una de ella ocurre el mismo fenómeno de inducción, por lo cual aumenta la intensidad de la corriente. Cuanto más rapidam. gira la bobina, más intensidad de corriente produce.
En todas las centrales eléctricas (hidroeléctricas, térmicas, nucleares, solares,...), el fundamento de producción de corriente inducida es el mismo: tienen grandes bobinas de muchas espiras girando dentro de grandes electroimanes. Generan corriente eléctrica alterna, que se transforma posteriorm. a dif. voltajes.

Si hacemos pasar corriente eléctrica por una espira situada dentro de un campo mag., la espira empieza a girar (es el efecto inverso al del generador). Este dispositivo se denomina motor eléctrico. Si se utiliza una bobina en vez de una sola espira, el efecto producido se multiplica.

Al conectar a una corriente eléctrica la bobina situada dentro del campo mag. de un imán, ésta se pone a girar. Todos los motores eléctricos tienen los mismos elemetos: una bobina situada dentro de un campo mag. por la que pasa una corriente. El generador eléctrico transforma, girando la bobina, E mecánica en E eléctrica. El motor eléctrico transforma la E eléctrica suministrada en E mecánica: la bobina se pone a girar.

El motor-generador es un dispositivo que puede funcionar en ambos sentidos.
Ej.:
- Cuando los trenes eléctricos frenan, aprovechan la E mecánicas de las ruedas para transformarla en eléctrica.
- En las centrales eléctricas de bombeo se aprovecha el exceso de corriente nocturna no consumida para bombear agua hacia el pantano, almacenando E potencial hidráulica.