Por Ted Rush – Actualizado el 24 de marzo de 2022
Impulsar el rendimiento de un imán (ya sea una bobina superconductora hecha a medida o una pieza de hierro convencional) a menudo se reduce a una única variable:la temperatura. Al enfriar el material, los científicos pueden reducir su resistencia eléctrica, aumentar el flujo de electrones y generar un campo magnético más fuerte. Este principio sustenta todo, desde los laboratorios de investigación de alto nivel hasta los escáneres de resonancia magnética que diagnostican a pacientes en todo el mundo.
La cantidad que gobierna una carga en movimiento se llama corriente eléctrica. Cuando los electrones fluyen a través de un conductor, crean un campo magnético. La fuerza de ese campo aumenta con la magnitud de la corriente. En los imanes permanentes, el movimiento de los electrones se limita a los propios átomos, mientras que en los electroimanes son los electrones los que atraviesan los devanados del cable.
La corriente se puede aumentar aumentando el número de portadores de carga o acelerándolos. La carga elemental de un electrón es inmutable, por lo que la ruta práctica es reducir la resistencia que obstaculiza su movimiento. Una resistencia más baja significa que los electrones pueden acelerar más fácilmente para un voltaje determinado, lo que aumenta la corriente y, en consecuencia, el campo magnético.
La resistencia eléctrica mide con qué fuerza un material se opone al flujo de electrones. El cobre es apreciado por su baja resistencia, mientras que la madera es un mal conductor porque su resistencia es alta. La forma más sencilla de alterar la resistencia de un material es ajustar su temperatura.
La resistencia varía de manera predecible con la temperatura:las temperaturas más frías producen una resistencia más baja. Al enfriar los componentes conductores, los ingenieros pueden aumentar la corriente sin agregar energía adicional, mejorando así el campo magnético. Esta dependencia de la temperatura es la piedra angular de la tecnología magnética moderna.
Algunos materiales exhiben una caída dramática en la resistencia cuando alcanzan una temperatura crítica, tan dramática que la resistencia se acerca a cero. Estos superconductores permiten que la corriente fluya con una pérdida de energía insignificante, produciendo campos magnéticos excepcionalmente fuertes. Según el libro de texto Física para científicos e ingenieros , existen miles de compuestos superconductores conocidos. El Laboratorio de Alto Campo Magnético de la Universidad de Radboud en Nijmegen, Países Bajos, aprovecha este efecto para alimentar un imán tan intenso que incluso una rana, que normalmente no es magnética, puede levitar sobre sus bobinas.
