16.5.05

Agua “magnética” y corrientes de Foucault

Nunca gana uno para sorpresas. En la pasada Feria Madrid por la Ciencia, un alumno que exponía en un stand se ofreció a demostrarme que el agua era magnética, y lo hizo con un sencillo experimento: acercó un potente imán de neodimio a un globo con agua, equilibrado con otro globo similar en los extremos de una varilla que colgaba de un soporte. Efectivamente, al acercar el imán a uno de los globos, se apreció una repulsión y el sistema giró. Repitió la experiencia con unas uvas equilibradas de la misma manera, y también se produjo una repulsión similar, “porque las uvas tienen agua, que es magnética”, insistía.

¡Agua magnética! Me recordó el caso de una pobre vecina que hace años compró una jarra para magnetizar el agua y así, según las promesas del desaprensivo comercial, depurarla y eliminar los malos sabores. La única verdad es que mi vecina pagó 16.000 pesetas de entonces por una jarra de cerámica con un imán pegado en el fondo (aunque durante un tiempo mi vecina estuvo firmemente convencida de que esta agua sabía mucho mejor). El sistema para magnetizar el agua era tan eficaz como el de colocar imanes en el colchón para mejorar el descanso o llevar brazaletes magnéticos para proteger la salud. Son simples fraudes, amparados por la credibilidad y la ignorancia.

Es verdad que el agua forma dipolos eléctricos, pero no se magnetiza tan fácilmente. Entonces, ¿cómo se explica la repulsión que experimenta el globo al acercar un imán? Bueno, se puede justificar por la aparición de lo que los físicos llaman “corrientes de Foucault”. Es un poco complicado, pero trataré de explicarlo.

Si dejamos caer a la vez un imán potente y una pesada tuerca de hierro sobre una placa gruesa de aluminio o de cobre, veremos que la tuerca cae antes; es como si el imán se frenara. El motivo es que un campo magnético variable (por ejemplo, el generado por el imán que se acerca) provoca la aparición de corrientes inducidas en la placa conductora, que a su vez generan un campo magnético, con la peculiaridad de que este campo inducido se opone al campo que lo provocó. Es decir, al mover el imán hacia la placa, la propia placa se comporta como un imán de campo opuesto, por lo que se produce repulsión entre la placa y el imán.

Esto explica el comportamiento del globo de agua. Al acercar el imán se genera una corriente inducida y un campo magnético opuesto al del imán, débil pero suficiente para desplazar lentamente el sistema en equilibrio. De hecho, si en lugar de colgar de los extremos de la varilla dos globos de agua se ponen dos piezas de cobre o de aluminio, que son materiales no magnéticos, el comportamiento será similar: al acercar el imán se apreciará una repulsión en todos los casos, debido a los campos inducidos en estos materiales. Para que se produzcan los campos inducidos es imprescindible que los materiales conduzcan la electricidad.

Una receta para comprobar las corrientes inducidas

Como lo que he contado antes parece un trabalenguas, invito a hacer un experimento sencillo y espectacular para entenderlo mejor. Se necesita un tubo de cobre y un imán potente, de neodimio, que quepa por su interior (yo utilizo un tubo de cobre que compré en una tienda de fontanería. Mide alrededor de un metro, y el diámetro es de unos 2,5 cm. El diámetro del imán debe ser cercano, de unos 2 cm).

Se deja caer por el tubo un trocito de esponja, o de papel, para ver lo que tarda en caer y, tras comprobar que el imán no atrae al tubo de metal, lo dejamos caer por su interior. Es sorprendente la lentitud con la que desciende. Mirando por la parte superior del tubo veremos que el imán baja lentamente, como flotando. Y eso es lo que ocurre; durante su caída, el imán genera una corriente inducida a lo largo del tubo de cobre, que a su vez provoca un campo magnético opuesto al del imán, por lo que se frena.

La fuerza de repulsión que ejerce el campo inducido sobre el imán no se ficticia: se puede medir. Por ejemplo, si colgamos el tubo de un dinamómetro, veremos que al dejar caer las piezas de hierro, o de esponja, el peso no se altera, porque los objetos no interaccionan con el tubo. Sin embargo, al dejar caer un imán potente el dinamómetro marca un peso mayor: se trata de la fuerza de repulsión entre el imán y el campo inducido generado en su caída.

14 comentarios:

maty dijo...

Buen artículo, didáctico, pero anda falto de algo básico, REFERENCIAS.

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/induccion/foucault/foucault.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Categor%C3%ADa:Electricidad_y_electr%C3%B3nica

El desplazamiento del imán genera un campo magnético variable, cuyas líneas de fuerza generan a su vez las corrientes eléctricas inducidas en el tubo metálico, lo que nos lleva al concepto de f.e.m (fuerza electromotriz), la base de los motores eléctricos.

Por otro lado, tu explicación, correcta, no es la más apropiada para negar la existencia del inexistente fenómeno del agua 'magnética', agua 'dialítica',... Creo haber léido en el El Escéptico Digital artículos sobre tal farsa 'científica'.
http://www.elistas.net/lista/el_esceptico
http://digital.el-esceptico.org/numero.php?numero=16&anno=2004


PD: Has sido 'abducido' por mis lectores de sumarios RSS :P
http://aibanez.blogspot.com/atom.xml

maty dijo...

AGUA
http://digital.el-esceptico.org/numero.php?numero=16&anno=2004#1928

QED dijo...

Mi intención no era entrar en descripciones de la ley de Lenz; para eso hay muchos textos académicos muy autorizados. Solo pretendía dar una explicación razonable a un fenómeno que ciertamente me sorprendió: ver cómo el globo de agua es repelido por el imán. La explicación mediante campos inducidos por el campo variable del imán en movimiento lo explica satisfactoriamente, y eso es lo que he querido comunicar.

maty dijo...

Lo explicas perfectamente, pero yo me refería a lo que suele entenderse por agua 'magnética'.

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Anónimo dijo...

Tengo que rectificar la explicación que se da del experimento del agua o de las uvas puesto que no tiene relación con las corrientes de Foucault. Una de las propiedades que tiene el agua es que es diamagnetica. Este comportamiento se explica en muchas libros básicos de física.

Ejemplo:
Electricidad y magnetismo
Berkeley Physics corse volumen 2
Revete 1982

Una descripción del experimento de las uvas se puede encontrar en
http://www.exploratorium.edu/snacks/diamagnetism_www/index.html

Augusto Ibanez dijo...

Gracias por tu aclaración. Tienes razón en que el diamagnetismo del agua permite explicar el fenómeno. En realidad, toda materia es, en sí misma, diamagnética, como consecuencia de que “todas las sustancias, cualquiera que sea su naturaleza, se convierten en imanes bajo la acción de campos magnéticos” (Catalá. Física Gral. Ed. Reverté). Y también es verdad que las corrientes de Foucault se asignan habitualmente a sólidos metálicos.

Sin embargo, conceptualmente no veo diferencia entre las “corrientes cerradas moleculares” debidas a la rotación de electrones en sus orbitales con las que se explica la interacción con sustancias diamagnéticas y la corrientes inducidas “turbillonarias” llamadas de Foucault.

En definitiva, el agua, como sustancia diamagnética, interacciona ligeramente con el campo magnético externo creando un pequeño momento proporcional al campo y de sentido opuesto. Pero detrás de este hecho hay una respuesta electrónica al campo, que no es diferente de la que experimenta el cobre o el aluminio cuando se le acerca un imán.

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Rafael dijo...

De todas formas el agua siempre lleva "impurezas" y ese tema de los imanes sobre las tuberías de agua decían que era para que la cal no se pegara a las tuberías, vamos que afectaba a las partículas de cal que lleva el agua. Vamos que no veo claro si es un timo o si funcionaría

Anónimo dijo...

Estimado señor: No era necesario extenderse tanto en su pobre artículo para demostrar su ignoranca, bastaba con decir que no tiene referencias al respecto y que no se ha dado el tiempo para estudiar un poco. El cuento de su anónoma vecina . . la verdad no da ni siquiera para seguir comentando.

Le sugiero que se instruya antes de publicar algo, asi el resto de la gente no notará su falta de información ni su pobre educación.

Atte,

José de Chile.

Anónimo dijo...

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