Está claro, ¡el electromagnetismo nos rodea!
Existen multitud de aplicaciones de este fenómeno, con beneficios también en el campo de la audiología. Sistemas de ayuda a la audición como el bucle magnético, también denominado de inducción, transmiten inalámbricamente una señal de audio generada por un campo magnético. Una de sus ventajas es la reducción del ruido de fondo de manera significativa, mejorando así la inteligibilidad.
Por Ángel Vicente Vázquez Espuela, Ingeniero Técnico de Telecomunicaciones.
Todos conocemos los imanes, con su polo norte y polo sur y con la capacidad de generar a su alrededor un campo magnético, una fuerza invisible capaz de atraer o repeler a otros metales u otros imanes. En general, cualquier objeto se ve influenciado en mayor o menor medida por los campos magnéticos.
El magnetismo tiene su origen en el movimiento de los electrones de los átomos que componen las moléculas de la materia. Ahora bien, todo es materia, entonces ¿un trozo de madera se comporta como un imán?, la madera tiene átomos y en los átomos hay electrones que se mueven… por tanto debería generar un campo magnético, ¿no? Bueno, simplificándolo mucho diremos que la disposición de esos átomos es desordenada y hace que los campos magnéticos que se generan a nivel molecular se contrarresten unos con otros. Sin embargo, esto no sucede en otros materiales donde existe o se consigue una disposición ordenada de las moléculas, átomos y electrones en movimiento como, por ejemplo, en la magnetita que es un imán natural.
¿PERO QUÉ ES EL ELECTROMAGNETISMO?
Pues como su propio nombre indica tiene que ver con la electricidad. Hablar de electromagnetismo es hablar de dos fenómenos importantes: por un lado, comentar que a partir de la electricidad se puede generar magnetismo (por tanto, podemos crear imanes artificiales) y, por otro lado, que a partir de un campo magnético se puede generar electricidad.
Para saber quién descubrió el electromagnetismo, debemos hacer un breve recorrido histórico por cuatro nombres de genios para recordar:
Hans Christian Oersted
(Rudkobing, Dinamarca, 1777 – Copenhague, 1851)
Físico y químico danés conocido por haber descubierto de forma experimental la relación física entre la electricidad y el magnetismo. Observó que una aguja imantada colocada junto a un conductor eléctrico se desviaba cuando se hacía circular una corriente eléctrica por el conductor, demostrando así la existencia de un campo magnético en torno a todo conductor atravesado por una corriente eléctrica. Este descubrimiento fue crucial en el desarrollo de la electricidad, ya que puso en evidencia la relación existente entre la electricidad y el magnetismo. Sus resultados se publicaron el 21 de julio de 1820 en un folleto escrito en latín, difundido con celeridad a las academias científicas de toda Europa, cuyo título era “Experimenta circa effectum conflictus electri inacum magneticam”.
André-Marie Ampère
(Lyon, 1775 – Marsella, 1836)
Conoció el experimento de Oersted y, en sólo una semana, fue capaz de elaborar una amplia base teórica para explicar el nuevo fenómeno. Era muy brillante, ya en su más pronta juventud destacó como prodigio; a los doce años estaba familiarizado, de forma autodidacta, con todas las matemáticas conocidas en su tiempo. Ampère fue el fundador de la actual disciplina de la física conocida como electromagnetismo y, en su honor, la unidad de intensidad de corriente en el Sistema Internacional de Unidades lleva su nombre.
Michael Faraday
(Newington, Gran Bretaña, 1791 – Londres, 1867)
Fue otro de los científicos más destacados del siglo XIX. Nació en el seno de una familia humilde y recibió una educación básica. A temprana edad tuvo que empezar a trabajar, primero como repartidor de periódicos, y a los catorce años en una librería, donde tuvo la oportunidad de leer algunos artículos científicos que lo impulsaron a realizar sus primeros experimentos. Faraday se basó en los resultados de Oersted sobre la generación de campos magnéticos a partir de corrientes eléctricas y logró desarrollar el primer motor eléctrico conocido. En 1831 colaboró con Charles Wheatstone e investigó sobre los fenómenos de inducción electromagnética, y observó que un imán en movimiento a través de una bobina conductora induce en ella una corriente eléctrica. Este fenómeno lo expresó matemáticamente en la que se conoce como “Ley de Faraday”. Sin duda la labor pionera que llevó a cabo Faraday resultó definitiva para el desarrollo de la física, en particular para el electromagnetismo.
James Clerk Maxwell
(Edimburgo, 1831 – Glenlair, Reino Unido, 1879)
Una de las mentes más preclaras de su tiempo. Maxwell fue un físico británico capaz de sintetizar todas las anteriores observaciones, experimentos y leyes sobre electricidad, magnetismo y aún sobre óptica, en una teoría consistente. Las ecuaciones de Maxwell demostraron que la electricidad, el magnetismo y hasta la luz son manifestaciones del mismo fenómeno: el campo electromagnético. Desde ese momento, todas las otras leyes y ecuaciones clásicas de estas disciplinas se convirtieron en casos simplificados de las ecuaciones de Maxwell. Su trabajo sugirió la posibilidad de generar ondas electromagnéticas en el laboratorio, hecho que corroboró Heinrich Hertz en 1887, ocho años después de la muerte de Maxwell, y que posteriormente supuso el inicio de la era de las comunicaciones a distancia.
APLICACIONES PRÁCTICAS
En nuestras vidas vemos multitud de aplicaciones prácticas que tiene el electromagnetismo. Gracias al fenómeno de que la electricidad genera magnetismo podemos construir potentes electroimanes como los que se utilizan en las grúas capaces de levantar cargas tan pesadas como un automóvil. Además, a partir de los campos magnéticos generados eléctricamente, podemos hacer que otros imanes se muevan, es decir, se desplacen acercándose o alejándose en función de la orientación del campo magnético. Estos desplazamientos mecánicos constituyen el principio de funcionamiento de los motores.
La importancia del electromagnetismo es enorme, pensemos en las centrales hidroeléctricas y eólicas, su funcionamiento se basa en aprovechar la fuerza del agua o el viento para hacer girar campos magnéticos que a su vez generan la energía eléctrica que acaba llegando a nuestras casas.
La lista es interminable: multitud de dispositivos eléctricos como los timbres, los transformadores, el alternador del coche o incluso los altavoces de un equipo de música.
Otro ejemplo muy interesante son los trenes de levitación magnética, que no se mueven en contacto con los rieles sino que van “flotando” a unos centímetros sobre ellos debido a esa fuerza invisible de repulsión electromagnética. Esta fuerza es producida por la corriente eléctrica que circula por unos electroimanes ubicados en la vía de un tren y es capaz de soportar el peso del tren completo y elevarlo.
También vemos su aplicación en la televisión o en la telefonía móvil, ya que lo que las antenas transmiten y reciben son ondas electromagnéticas.
Por último, en el mundo de la audiología, sistemas de ayuda a la audición como el bucle magnético o bucle de inducción se benefician del electromagnetismo.
Estos sistemas se componen básicamente de un lazo conductor (cable que rodea el perímetro de un área determinado actuando como una antena) que genera un campo magnético por el que se transmite la señal de audio de la fuente. Dicha señal magnética es captada por los audífonos dotados de posición “T” gracias a una bobina que hay en su interior que transforma la señal nuevamente en sonido limpio y claro dentro del oído del usuario.
