La producción de campos magnéticos muy intensos supone todo un reto, tanto en investigación básica, para explorar las propiedades de la materia, como en medicina, para aumentar la resolución de las imágenes por resonancia magnética. Y es que el campo en la superficie de los mejores imanes permanentesw llega solo a unos cuantos teslas (unas 30.000 veces el campo magnético terrestre), un valor modesto y, además, limitado a volúmenes pequeños.
Para obtener campos más intensos y extensos, podemos recurrir a los electroimanes presentes en numerosas aplicaciones de la vida cotidiana, como los motores eléctricos o las cerraduras de algunas puertas. Pero si buscamos campos de varias decenas de teslas, comienzan a surgir los obstáculos. ¿Cuáles son y cómo podemos superarlos?
Corrientes y campos
Veamos primero cómo funciona un electroimán. Toda corriente eléctrica crea un campo magnético en sus proximidades, pero este es muy débil aun en el caso de corrientes intensas: para alcanzar una milésima de tesla, hay que situarse a 2 centímetros de un conductor por donde circulen 100 amperios.
A fin de conseguir campos más grandes, se arrolla el hilo conductor sobre un cilindro para formar un solenoide. El campo magnético resultante no solo es mayor que el de un conductor recto, sino que también es casi uniforme en el interior de la bobina. El campo central es proporcional a la corriente y al número de espiras por unidad de longitud del solenoide. Con 10 amperios y 20.000 vueltas de hilo por metro ya se alcanzan 0,25 teslas. Así pues, ¿basta con aumentar la intensidad de la corriente y la densidad de espiras (es decir, con construir bobinas enormes) para obtener campos tan grandes como queramos.
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