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PERMEABILIDAD MAGNÉTICA

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Ximena Cruz Ruiz

on 26 November 2013

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PERMEABILIDAD MAGNÉTICA
¿Qué es la permeabilidad magnética?
Es la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de ella campos magnéticos.
Permeabilidad relativa, comparación
entre materiales
Materiales ferromagnéticos
Los materiales ferromagnéticos atraen el campo magnético hacia su interior. Son los materiales que "se pegan a los imanes". Esa propiedad recibe el nombre de ferromagnetismo.
Materiales paramagnéticos
Los materiales paramagnéticos son la mayoría de los que encontramos en la naturaleza. No presentan ferromagnetismo, y su reacción frente a los campos magnéticos es muy poco apreciable.
El diamagnetismo es una propiedad de los materiales que consiste en ser repelidos por los imanes.
Según su permeabilidad magnética relativa se clasifican en:
Ferromagnéticos
Paramagnéticos
Diamagnéticos
Comparación simple de permeabilidades para: ferromagnetos (μf), paramagnetos (μp), diamagnetos (μd) y el vacío (μ0).
hierro
niquel
El ferromagnetismo es un fenómeno físico en el que se produce ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido.
La interacción ferromagnética es la interacción magnética que hace que los momentos magnéticos tiendan a disponerse en la misma dirección y sentido.
Si la permeabilidad relativa de la materia es superior a 1 con respecto a las cuestiones paramagnético decimos estas cosas son materias ferromagnéticos.
Permeabilidad magnética del vacío
La permeabilidad magnética del vacío se denota por, Uo y tiene un valor:

Uo = 4π.10-7Wb./Amps.m
La permeabilidad magnética se da por la siguiente fórmula;

U= B / H

donde,
H
es la intensidad del campo magnético y
B
es la densidad de flujo

Permeabilidad relativa
Permeabilidad relativa es el cociente de una permeabilidad media específica sobre la permeabilidad del vacío
Los metales ferromagnéticos tienen la mayor permeabilidad de todas las sustancias y se convertirán en magnetizado cuando están expuestos a un campo magnético.
Clasificación de los ferro-magnetos
Los ferromagnetos están divididos en dominios magnéticos, separados por superficies conocidas como paredes de Bloch.
Los materiales
tabla1. Listado de algunos materiales ferromagnéticos con su respectiva temperatura de Curie, por encima del cual dejan de exhibir la magnetización espontánea.
En cada uno de estos dominios, todos los momentos magnéticos están alineados.
Propiedades de los materiales ferromagneticos
Aparece una gran inducción magnética al aplicarle un campo magnético.
Permiten concentrar con facilidad líneas de campo magnético, acumulando densidad de flujo magnético elevado.
Se utilizan estos materiales para delimitar y dirigir a los campos magnéticos en trayectorias bien definidas.
Características de los materiales ferromagnéticos
Pueden imanarse mucho más fácilmente que los demás materiales.
Tienen una inducción magnética intrínseca máxima muy elevada.
Se imanan con una facilidad muy diferente según sea el valor del campo magnético.
Un aumento del campo magnético les origina una variación de flujo diferente de la variación que originaria una disminución igual de campo magnético.
Conservan la imanación cuando se suprime el campo.
Tienden a oponerse a la inversión del sentido de la imanación una vez imanados.
plástico
algodón
El paramagnetismo es la tendencia de los momentos magnéticos libres (espín u orbitales) a alinearse paralelamente a un campo magnético.
Cuando no existe ningún campo magnético externo, estos momentos magnéticos están orientados al azar.
En presencia de un campo magnético externo tienden a alinearse paralelamente al campo, pero esta alineación está contrarrestada por la tendencia que tienen los momentos a orientarse aleatoriamente debido al movimiento térmico.
Características de los materiales paramagnéticos
Los materiales Paramagnéticos son ligeramente más magnéticamente permeables que aire o vacío.
Tienen una baja (pero positiva) susceptibilidad a los campos magnéticos.
Son levemente atraídos por los campos magnéticos
No retienen sus propiedades magnéticas una vez que se retira el campo externo.
En el paramagnetismo puro, el campo actúa de forma independiente sobre cada momento magnético, y no hay interacción entre ellos. En los materiales ferromagnéticos, este comportamiento también puede observarse, pero sólo por encima de su temperatura de Curie.
Los materiales paramagnéticos sufren el mismo tipo de atracción y repulsión que los imanes normales, cuando están sujetos a un campo magnético. Sin embargo, al retirar el campo magnético, la entropía destruye el alineamiento magnético, que ya no está favorecido energéticamente.
Los materiales
Aire
Aluminio
Magnesio
Titanio
Wolframio
wolframio
titanio
magnesio
aluminio
Causas del paramagnetismo
El paramagnetismo aparece en todos los átomos y moléculas con electrones desapareados; es decir, átomos libres, radicales libres y compuestos de metales de transición que contienen iones con capas de electrones no llenas.
También ocurre en metales como resultado de momentos magnéticos asociados a los espines de los electrones de conducción.
Ley de Curie
A campos magnéticos bajos, los materiales paramagnéticos exhiben una magnetización en la misma reacción del campo externo, y cuya magnitud se describe por la ley de Curie:
Donde:
M es la magnetización resultante
B es la densidad de flujo magnético del campo aplicado
T es la temperatura absoluta (en Kelvin)
C es una constante específica de cada material (su constante de Curie).
Esta ley indica que los materiales paramagnéticos tienden a volverse cada vez más magnéticos al aumentar el campo aplicado, y cada vez menos magnéticos al elevarse la temperatura.
Materiales diamagnéticos
Es lo opuesto a los materiales ferromagnéticos los cuales son atraídos por los campos magnéticos
Las sustancias,no son en su gran mayoría, diamagnéticas, puesto que todos los pares de electrones con espín opuesto contribuyen débilmente al diamagnetismo, y sólo en los casos en los que hay electrones desparejados existe una contribución paramagnética (o más compleja) en sentido contrario.
Cloruro de sodio
El cobre
El oro
El silicio
El germanio
El grafito
El bronce
El azufre
En los materiales diamagnéticos, el flujo magnético disminuye y en los paramagnéticos el flujo magnético aumenta.
Experimentalmente, se verifica que los materiales diamagnéticos tienen:
Una permeabilidad magnética inferior a la unidad.
Una inducción magnética negativa.
Si la permeabilidad relativa de un material es un poco menor que 1 decimos que este material es diamagnético.
oro
plata
estaño
Dos pastillas de naftalina o de para-di cloro benceno; son sustancias con carácter "aromático" y, por tanto, diamagnéticas.
Características de los materiales diamagnéticos
Se magnetizan débilmente en sentido opuesto a un campo magnético aplicado.
Los materiales diamagnéticos son repelidos débilmente por los imanes.
Características de los materiales diamagnéticos
El magnetismo inducido desaparece si lo hace el campo aplicado.
Todos los materiales poseen diamagnetismo, pero el término diamagnético sólo se utiliza para aquéllos en los que esta propiedad no está enmascarada por otro tipo de efecto magnético.
El fenómeno del diamagnetismo fue descubierto y nominado por primera vez en septiembre de 1845 por Michael Faraday cuando vio un trozo de bismuto que era repelido por un polo cualquiera de un Imán.
oro repelido por un iman
El bismuto metálico
El hidrógeno
El helio y los demás gases nobles.
Materiales
Tabla de contenido
Inicios de la teoría del diamagnetismo
1. Permeabilidad magnética
2. Permeabilidad en el Vacío
3. Permeabilidad relativa
3.1. Materiales ferromagnéticos
3.1.1. Ferromagnetismo
3.1.2. Clasificación de los ferro-magnetos
3.1.3. Ejemplos de materiales ferromagnéticos
3.1.4. Propiedades de los materiales ferromagnéticos
3.1.5. Características de los materiales ferromagnéticos
3.2. Materiales paramagnéticos
3.2.1. Paramagnetismo
3.2.2. Características de los materiales paramagnéticos
3.2.3. Ejemplos de materiales paramagnéticos
3.2.4. Causas del paramagnetismo
3.2.5. Ley de Curie
3.3. Materiales diamagnéticos
3.3.1. Diamagnetismo
3.3.2. Inicios de la teoría del diamagnetismo
3.3.3. Ejemplos de materiales diamagnéticos
3.3.4. Características de los materiales diamagnéticos
4. Bibliografía
5. Apoyo visual (Video)

Bibliografía
Ferromagnetismo

Extraído el día 16 de noviembre; blog Materiales Ferromagnéticos; http://patricioconcha.ubb.cl/transformadores/materiales_ferromagneticos.htm
Extraído el día 16 de noviembre; blog Physics Tutorials.org; http://www.physicstutorials.org/pt/es/index.php?m=105
Extraído el día 16 de noviembre; Pág. Wikipedia; http://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagn%C3%A9tico
Extraído el día 16 de noviembre; Pág. Wikipedia;http://es.wikipedia.org/wiki/Dominio_magn%C3%A9tico
Extraído el día 16 de noviembre; blog Magnetismo; http://pmtrmagnetismo.blogspot.com/2012/04/lapermeabilidad-magnetica.html


Para-magnetismo

Extraído el día 10 de noviembre; blog Materiales Paramagnéticos; http://materialesparamagneticos.blogspot.com/2009/04/materiales-paramagneticos.html
Extraído el día 10 de noviembre; Pág. Wikipedia; http://es.wikipedia.org/wiki/Paramagnetismo
Extraído el día 11 de noviembre; Blog de Emilio Silvera V. ; http://www.emiliosilveravazquez.com/blog/2013/07/30/%C2%BFasombrarnos-%C2%A1tenemos-tantos-motivos/

Diamagnetismo

Extraído el día 13 de noviembre; Pág. Wikipedia; http://es.wikipedia.org/wiki/Diamagnetismo
Extraído el día 15 de noviembre; Pág. Ecured; http://www.ecured.cu/index.php/Diamagnetismo
Extraído el día 10 de noviembre; Búsquedas Múltiples; http://www.google.com/images
SEARS, ZEMANSKY, YOUNG, FREEDMAN: '" Fisica Universitaria", Vol. I y II, Pearson, 1999
SERWAY-J "Física para Ciencias e Ingeniería" Vol Editorial Thomson
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