Principios del Magnetismo: Conceptos Esenciales y Fenómenos Físicos
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El Magnetismo: Conceptos Fundamentales y Fenómenos Clave
El magnetismo es el estudio de los fenómenos producidos por los imanes. Los imanes poseen la propiedad de atraer o repeler las sustancias denominadas magnéticas.
Campo Magnético
El campo magnético es la región del espacio donde se ponen de manifiesto los fenómenos magnéticos, donde las masas magnéticas de un imán hacen sentir su influencia. La masa magnética es la cantidad de magnetismo que existe en el imán y es una cualidad que se induce en los cuerpos por distintos medios. Se conoce la existencia del campo magnético por la fuerza de atracción o repulsión que este origina en su alrededor. Como toda fuerza puede representarse por un vector, el campo magnético, al ser un campo vectorial, tendrá intensidad, dirección y sentido.
Propiedades Magnéticas Fundamentales
Permeabilidad Magnética (μ)
Se denomina permeabilidad magnética (μ) a la cantidad de veces que un cuerpo es más conductor que el aire.
Inducción Magnética (B)
La inducción magnética (B) es la cantidad de líneas de fuerza que atraviesan una superficie elemental de cada una de las sustancias colocadas dentro del campo magnético. La inducción magnética se mide en weber o en tesla. Su fórmula es: B = μ·H.
Flujo Magnético (Φ)
El flujo magnético (Φ) es la cantidad de líneas de fuerza que atraviesan una superficie perpendicular al campo magnético. Su unidad es el maxwell. Su fórmula es: Φ = B·S o Φ = μ·H·S. Si μ = 1, entonces Φ = H·S.
Saturación Magnética
La saturación magnética es un efecto que se observa en algunos materiales magnéticos, y se caracteriza como el estado alcanzado cuando cualquier incremento posterior en un campo de magnetización externo H no provoca un aumento en la magnetización del material. Esto se demuestra porque el campo magnético total tiende a estabilizarse. Es una característica particular de los materiales ferromagnéticos, tales como el hierro, níquel, cobalto y muchas de sus aleaciones.
Ciclo de Histéresis
Cuando a un material ferromagnético se le aplica un campo magnético creciente H, su imantación crece desde 0 hasta la saturación S, ya que todos los dominios magnéticos están alineados. Así se obtiene la curva de primera imantación. Posteriormente, si H se hace decrecer gradualmente hasta anularlo, la imantación no decrece del mismo modo, ya que la reorientación de los dominios no es completamente reversible, quedando una imantación remanente A: el material se ha convertido en un imán permanente. Si invertimos H, conseguiremos anular la imantación con un campo magnético coercitivo B. El resto del ciclo se consigue aumentando de nuevo el campo magnético aplicado. Este efecto de no reversibilidad se denomina ciclo de histéresis.