¿El poder de atracción magnética del imán decae con el tiempo?

Probablemente tengo una pregunta común para empezar. ¿El poder de atracción magnética de un imán permanente, por ejemplo, decae con el tiempo, si el imán se usa activamente para atraer cosas y realizar algún trabajo? Luego tengo un par de preguntas de seguimiento basadas en la respuesta de la pregunta anterior.

  • En caso afirmativo, se descompone; digamos que un imán de neodimio de tamaño moderado puede sostener/suspender una barra de hierro que pesa aproximadamente 10 kg durante al menos 1 año. ¿No es una gran cantidad de energía la que se requiere para este trabajo de suspensión? ¿Está decayendo el poder magnético del imán tan rápido como se necesita para mantener suspendida una barra de hierro de 10 kg por año? ¿Es posible a menos que ocurra la conversión de masa a energía? ¿Qué a nivel atómico del neodimio está suministrando esta enorme cantidad de energía?

  • Si no, no se descompone: ¿cómo resiste la conservación de la energía cuando se usa un imán para sostener/suspender una barra de hierro, por ejemplo, durante 1 año?

Dudo, podría tener algunos conceptos erróneos sobre este tema, por favor ayúdame a entender.

Una mesa de madera también puede sostener/suspender una barra de hierro que pese aproximadamente 10 kg durante al menos 1 año. ¿De dónde obtiene la mesa la energía para hacer eso? ;)

Respuestas (2)

Los imanes "permanentes" no son completamente permanentes. Los imanes obtienen su magnetismo por la alineación de los muchos bucles de corriente que componen el imán. Con el tiempo, efectos como el calor, los impactos y otros campos magnéticos pueden disminuir la fuerza del imán al aleatorizar la orientación de cada uno de estos bucles. También pueden perder su fuerza solo por estar sentados allí durante largos períodos de tiempo. 1 .

Entonces, la fuerza magnética de un imán disminuye con el tiempo.

Además, el ejemplo que ha dado no requiere que el imán se mueva solo o mueva otro objeto, por lo que no se realiza ningún trabajo, lo que significa que el sistema no está perdiendo energía.

De hecho, se requiere una fuerza magnética para sostener la barra de hierro, pero como no mueve la barra, no se necesita gastar energía. Recuerde que el trabajo realizado por una fuerza está dado por

W = F d S
y desde el desplazamiento d S = 0 entonces también lo es W = 0 .

Lo mismo podría decirse de las estanterías que sostienen libros. Tampoco se gasta energía en tales casos.

1 Los cambios de temperatura provocan vibraciones atómicas que lentamente modifican aleatoriamente la dirección de los bucles.

Además, un imán puede perder magnetismo al aumentar su temperatura. Cuando esto sucede, en un punto llamado temperatura de Curie , un imán perderá su fuerza por completo.

En física, “trabajo” W = d X F sólo se hace cuando el desplazamiento d X es distinto de cero. Si el peso no se mueve, no se realiza ningún trabajo.

La mayoría de las personas tienen un imán permanente que ha estado en su refrigerador durante un año. El costo de la energía es el mismo que mantenerlo en el estante.

En un material ferromagnético, el estado magnetizado es el "estado fundamental". Una pieza de hierro no magnetizada en realidad puede liberar energía al magnetizarse, y tendrías que agregar energía para que se desmagnetice nuevamente.