Momento magnético

El momento magnético es un vector perpendicular a la superficie conductora de corriente cuya flecha apunta en dirección opuesta al polo norte. En consecuencia, las líneas de campo discurren cerradas desde el polo norte hasta el polo sur y, a continuación, vuelven al polo norte en la espira en paralelo al momento magnético (véase figura).

Como no existen campos magnéticos con un solo polo (monopolos), el momento magnético más simple es el momento dipolar. Siempre posee dos polos opuestos. Los campos eléctricos, por su parte, también pueden poseer un momento monopolar. Se trata del campo que emana de una única carga puntual. Por el contrario, dos cargas a una distancia fija forman, en analogía con el magnetismo, un momento dipolar eléctrico (véase figura).

El efecto magnético de los imanes permanentes también se explica por las corrientes circulares en el material. Se da por hecho que los electrones poseen un espín electrónico del que emana un momento magnético. Durante la magnetización, todos estos momentos magnéticos se alinean en paralelo, lo que se denomina también «polarización magnética». En los materiales ferromagnéticos, esto conduce a una magnetización permanente si la alineación es lo suficientemente intensa. Así pues, la polarización magnética no vuelve a desaparecer cuando se apaga el campo magnético externo. La polarización magnética restante también se denomina «remanencia». Los momentos magnéticos de todos los espines de los electrones se alinean en paralelo y dan lugar a una magnetización macroscópica que se produce por la suma de todos los momentos magnéticos de los espines de los electrones.

La causa de la alineación permanente es la interacción de intercambio entre todos los momentos magnéticos de los espines de los electrones. Esta interacción estabiliza los espines de los electrones alineados entre sí y genera la remanencia. La alineación de los momentos magnéticos puede verse perturbada por la adición de calor, la cual favorece el movimiento de los electrones y, por tanto, la mezcla de los momentos magnéticos de los espines de los electrones. Los impactos fuertes en un imán permanente también destruyen la magnetización. Finalmente, la magnetización se ve destruida por un campo opuesto de la intensidad de campo coercitivo, ya que el campo opuesto ejerce una fuerza sobre los momentos magnéticos de los espines de los electrones alineados que intenta girar los momentos magnéticos en sentido opuesto.