El comportamiento magnético de una sustancia se fundamenta en que, en su interior, existen corrientes eléctricas elementales (movimientos de electrones en los átomos) que crean pequeños campos magnéticos, haciendo que cada átomo se pueda considerar un imán elemental.

Generalmente, los materiales se clasifican en tres grandes grupos: paramagnéticos, diamagnéticos y ferromagnéticos.

1. Sustancias Ferromagnéticas

Las sustancias ferromagnéticas son aquellas que se imantan fuertemente al ser colocadas en un campo magnético.

• Efecto en el Campo: El campo magnético que establecen estas sustancias es muchas veces más intenso que el campo aplicado, pudiendo llegar a ser centenares o incluso millares de veces mayor que el inicial.

• Mecanismo: Este efecto se debe al alto grado de alineación que se produce en sus imanes elementales.

• Comportamiento Residual (Histéresis): Una propiedad característica de estas sustancias es que, al ser retiradas del campo magnético, no se desmagnetizan por completo, sino que conservan una imantación residual (fenómeno de histéresis magnética).

• Ejemplos: El fierro (hierro), el cobalto, el níquel y sus aleaciones son ejemplos de sustancias ferromagnéticas.

¿Por qué los átomos se comportan como «imanes elementales»?

La razón por la que los átomos se comportan como «imanes elementales» radica en las estructuras internas y el movimiento de sus constituyentes cargados, específicamente los electrones.

El hecho fundamental que explica este comportamiento es que en el interior de cualquier sustancia existen corrientes eléctricas elementales.

1. Origen de las Corrientes: Estas corrientes elementales están constituidas por los movimientos de los electrones en sus átomos.

2. Carga y Magnetismo: La teoría atómica moderna enseña que toda la materia está constituida básicamente por partículas denominadas protones, neutrones y electrones. Los electrones, en particular, poseen carga negativa. El movimiento de estas cargas eléctricas genera pequeños campos magnéticos.

3. El Átomo como Imán: Debido a la creación de estos pequeños campos magnéticos a través del movimiento de los electrones, cada átomo puede considerarse como un pequeño cuerpo magnetizado, es decir, como un imán elemental.

En los metales, por ejemplo, los electrones de las órbitas más lejanas pueden adquirir libertad de movimiento dentro del sólido, denominándose electrones libres. Sin embargo, son los movimientos electrónicos en general los que confieren a cada átomo la propiedad de ser un imán elemental.

2. Sustancias Paramagnéticas

Las sustancias paramagnéticas son la mayoría de los materiales que, al ser colocados en un campo magnético, provocan una alteración muy pequeña en dicho campo.

• Efecto en el Campo: Se imantan muy débilmente. Sus imanes elementales tienden a orientarse en el mismo sentido que el campo aplicado. Esto provoca un pequeño aumento en el valor del campo magnético resultante.

• Ejemplos: Aluminio, magnesio, platino y sulfato de cobre.

3. Sustancias Diamagnéticas

Al igual que las paramagnéticas, provocan una alteración muy pequeña en el campo magnético, y se imantan muy débilmente.

• Efecto en el Campo: Sus imanes elementales se orientan en sentido contrario al campo aplicado. Esto hace que el campo magnético resultante se vuelva ligeramente menor que el campo inicial.

• Comportamiento ante un Imán: Una barra de material diamagnético, al aproximarse al polo de un imán, será repelida. Este hecho fue observado por Faraday por primera vez con el bismuto.

• Ejemplos: Bismuto, cobre, agua, plata, oro y plomo.

Nota importante: En los materiales no magnetizados (en su estado normal), los imanes elementales se encuentran orientados completamente al azar, y sus campos magnéticos tienden a anularse, por lo que la sustancia no presenta ningún efecto magnético externo. Cuando se coloca un material ferromagnético (como un trozo de fierro) cerca de un imán, este se magnetiza, y el polo más cercano al imán adquiere la polaridad contraria, lo que resulta en una fuerte atracción.