Esta pregunta no define “fuente de energía”. Los imanes permanentes ciertamente no son una fuente de energía de la misma manera que los combustibles fósiles, el viento, el agua o la fusión nuclear son fuentes de energía. No sé exactamente qué significa, pero espero que lo que voy a decir sea útil de todos modos.
Hay energía almacenada en un campo magnético, que es tan real como la energía transportada por los cuerpos en movimiento. (Por lo general, llamamos al primero un tipo de energía potencial, y al segundo energía cinética). La densidad de energía del campo magnético es
[matemáticas] u = \ frac {1} {2 \ mu_0} B ^ 2 [/ matemáticas]
Por lo tanto, la energía se almacena en el campo magnético que rodea e impregna un imán permanente. Yo diría que la energía no es realmente parte del imán en sí mismo, y que simplemente sigue el camino cuando mueve el imán, ya que el imán lleva consigo su campo magnético. Pero esto es puramente una cuestión de semántica. El punto es que hay energía dentro y alrededor de una pieza de hierro magnetizado que no está presente dentro y alrededor de una pieza de hierro no magnetizado.
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Digamos que usa un imán para levantar otro imán. Cuando dos imanes se atraen, polo opuesto a polo opuesto, a medida que se acercan, las líneas de flujo magnético opuestas se cancelan, por lo que en la región entre los dos imanes, hay, en promedio, una disminución en la magnitud de [matemáticas] B ^ 2 [/ matemáticas]. Por lo tanto, a medida que esto ocurre, la cantidad de energía almacenada en el campo magnético está disminuyendo. Este gasto de energía permite que un imán se mueva contra la fuerza de la gravedad.
Puede preguntar: cuando se forma un imán permanente, ¿de dónde proviene la energía, que eventualmente se convierte en parte del campo magnético del imán? Ahora esa es realmente una pregunta bastante interesante. Un ferromagnet consiste en una gran cantidad de dominios magnéticos, alineados de modo que sus momentos dipolares magnéticos sean paralelos para que todos sus campos se sumen para producir un campo total fuerte. No obtienes esta alineación gratis. Si dos dipolos están inicialmente desalineados, cuesta energía alinearlos uno al lado del otro, porque la tendencia natural es que los dipolos sean antiparalelos, por lo que el norte está cerca del sur y viceversa, lo que puede ver si intenta unirlos dos imanes de barra para que el norte esté al lado del norte y el sur al lado del sur. Entonces, la energía que usted pone en el sistema para alinear los dominios se convierte en la energía almacenada en el campo magnético.
(En realidad, el ferromagnetismo es mucho más complicado que esto, y los efectos de la mecánica cuántica están involucrados).
