Fundamentos de Electromagnetismo: Propiedades, Campos y Materiales

1. Propiedades de las líneas de fuerza

Las líneas de fuerza se rigen por los siguientes principios fundamentales:

• Las líneas de fuerza van siempre de las cargas positivas a las cargas negativas (o al infinito).
• Las líneas siempre salen o entran simétricamente de las cargas.
• El número de líneas de fuerza es siempre proporcional a la carga.
• La densidad de líneas de fuerza en un punto es siempre proporcional al valor del campo eléctrico en dicho punto.

2. Determinación del sentido de giro de un campo magnético

Para determinar el campo magnético según el sentido de circulación de la corriente eléctrica, debemos utilizar la regla de la mano derecha o la regla del sacacorchos:

• Regla del sacacorchos: Cuando el sacacorchos avanza en la dirección de la corriente, este gira en la dirección del campo magnético.
• Regla de la mano derecha: El pulgar apunta en la misma dirección que la corriente eléctrica y los demás dedos siguen la dirección del campo magnético.

3. Clasificación de los materiales magnéticos

Diamagnetismo

Es una propiedad de los materiales que consiste en repeler los campos magnéticos. Se caracteriza por:

• Una permeabilidad magnética relativa inferior a la unidad.
• Una inducción magnética negativa.
• Una susceptibilidad magnética negativa.

Paramagnetismo

Es la tendencia de los momentos magnéticos libres a alinearse paralelamente a un campo magnético externo.

Ferromagnetismo

Es un fenómeno físico en el que se produce un ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra en la misma dirección y sentido. Un material ferromagnético es aquel que puede presentar esta propiedad.

4. Ciclo de histéresis

Cuando un material ferromagnético, sobre el cual ha estado actuando un campo magnético, cesa la aplicación de este, el material no anula completamente su magnetismo, sino que permanece un cierto magnetismo residual. La superficie del ciclo de histéresis nos indica las pérdidas de energía por calor durante el proceso de magnetización y desmagnetización.

5. Construcción de máquinas eléctricas: ¿Por qué láminas?

Las máquinas eléctricas están construidas mediante láminas apiladas (núcleos laminados) en lugar de bloques macizos. Esto se realiza principalmente para reducir las corrientes de Foucault (corrientes parásitas), lo que permite una mejor disipación del calor y una mayor eficiencia operativa.

6. Flujo magnético

El flujo magnético es una medida del campo magnético total que atraviesa una superficie dada. Su distribución depende de la geometría del circuito magnético y de la permeabilidad de los materiales presentes.