Imants i electroimants: propietats i magnituds principals

Imants i electroimants

Magnetisme, propietat d'alguns materials d'atreure el ferro.

Tipus d'imants:

Naturals: magnetita.

Artificials:

Permanents: mantenen les propietats magnètiques.

Temporals: material fèrric que disposa d'una bobina al seu voltant on hi circula corrent elèctric.

Presenta el comportament sota la influència del corrent elèctric.

Propietats magnètiques dels materials

Permeabilitat magnètica (μ): paràmetre que indica el comportament d'un material davant un imant permanent.

Permeabilitat del buit o de l'aire (μo): valor de referència.

μo = 4·π·10^-7 H/m

Segons el valor de permeabilitat els materials són

Diamagnètics: repel·lits pels imants. Substàncies orgàniques, coure, or i plata. μ < μo.

Paramagnèctics: atrets molt dèbilment. Alumini o platí. μ ≈ μo.

Materials ferromagnètics: captació molt intensa. Ferro, cobalt, níquel i aliatges. μ > μo.

Magnituds principals

Camp magnètic i electromagnetisme.

Camp magnètic:

Espai on es manifesta l'existència de forces d'origen magnètic.

Propietats:

Espai on interaccionen els imants.

Es propaga per tot l'espai.

Disminueix amb la distància.

Posseeix energia.

Electromagnetisme:

Estudia les relacions entre els fenòmens magnètics i els corrents elèctrics.

Flux magnètic i la inducció magnètica

Flux magnètic (Φ):

Nombre total de línies de camp en un camp magnètic

Unitat: webers (Wb).

Inducció magnètica (B):

Densitat de flux magnètic a una zona determinada.

Unitat. Tesles (T). 1T ≈ 1 Wb/m2

Sentit de la inducció en un punt

El flux magnètic i la inducció són magnituds vectorials, hem de conèixer el valor i la direcció.

Regla del llevataps, saber-ne el sentit de la inducció.

Circuit magnètic

Conjunt d'elements de material ferromagnètic, aire, ... que recorren les línies de camp magnètic.

Entreferro, espai entre els elements ferromagnètics del circuit magnètic. Ha de ser mínim.

Longitud magnètica

En un circuit ferromagnètic, les línies de camp s'estableixen principalment per l'interior del material.

La longitud mitjana és l'útil per calcular la longitud magnètica.

Força magnetomotriu (f.m.m.)

Capacitat d'una bobina de generar camp magnètic.

Unitat: ampers (A).

Intensitat de camp magnètic (H)

Avalua l'energia de les línies del camp magnètic.

Unitat: ampers/metre (A/M)

Relació entre la inducció magnètica i la intensitat de camp

Depèn del material usat.

Permeabilitat relativa del buit, aire i materials no ferromagnètics és 1. Valor constant. μ = μo

Permeabilitat pels materials ferromagnètics de l'ordre de 500 fins a 1500.