FERROMAGNETICO

230017 Electromagnetismo. Ingeniería de Ejecución en Electricidad

5.2. Materiales Ferromagnéticos

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M

5.2.1. Dominios Magnéticos
Los materiales ferromagneticos se caracterizan pues en
ellos existen los llamados dominios magnéticos. Estos
consisten en regiones formadas por muchas moléculas
que tienen una orientación magnética similar, dando una
magnétización M no nula y distintapara cada región. Estas regiones son llamadas también granos magnéticos.

B
externo

M

Figura 5.2: dominios magnéticos ordenados

Saturación

B=0
externo

Figura 5.1: dominios magnéticos desordenados

Normalmente en un material ferromagnético no magnétizado los dominios magnéticos tienen orientación al azar
cuando el campo magnético externo es nulo. Al aplicar un
campomagnético externo estar regiones orientan su magnetización en un sentido preferencial, pudienfo formar un
campo magnético muy intenso:

Para crear la magnetización controlada se aplica un campo externo mediante una corriente externa I en una bobina ferromagnética con forma de anillo. La corriente I de
N vueltas en torno al anillo, generando en su interior un
campo magnético H que se puede estimarusando la ley
circuital de ampere:

I

R

fluxometro

Puesto que
H · dr

= I

H2π R = I
Prof. Dino E. Risso, Departamento de Física, Facultad de Ciencias, Universidad del Bío-Bío.

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sigue que

Esta cantidad no es una constante, sin que depende del
valor de H aplicado. Esto es µ es función de H:

N
H=
I.2π R

µ = µ (H)

Más adelante veremos también que no solo depende de H
sino que también depende de la historia de como se aplique H (depende del tiempo), en el denominado fenómeno
de histéresis.
Se observa que a medida que aumenta H (o equivalmen- Se acostumbra escribir:
tente aumenta I) más y más dominios magnéticos se ordeµ = µ 0 µr
nan aumentando el B. Sin embargo este proceso tieneun
límite en el cual a pesar que se incrementa el valor de H donde µ (adimensional) se conoce como la permeabilir
ya no se observa un aumento de B, produciendose lo que dad relativa, y µ = 4π × 10−7 [Tm/A].
0
se denomina como fenómeno de saturación:

Usando un fluxómetro (detector que aprovecha el mecanismo de inducción vía la Ley de Faraday-Lenz) se mide
el campo B generado al interior delferromagnéto.

B
saturacion

La permeabilidad magnética µ , el cuociente B/H, es una
expresión que para cada par de puntos (H,B) corresponde
a la pendiente de recta que va desde el origen hasta el
punto (H,B).

B

H
El valor máximo de B se conoce como valor de saturación.

H
Figura 5.3: definición de µ

Esta pendiente tiene un máximo valor como se puede
apreciar en la figura5.2.2. Permeabilidad magnética µ
Puesto que la curva B versus H no es una recta (no hay
relación lineal entre B y H, conviene definir el cuociente
B/H como la denominada permeabilidad magnética µ :

µ=

|B|
|H|

Facultad de Ciencias, Universidad del Bío-Bío.

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5.2.3. Histéresis

B

Remanencia

P

Si selleva B (aumentando H) desde 0 hasta el punto de
saturación, y luego se hace disminuir H (vía disminuir I)
se encuentra que el campo B no retorna a un valor nulo,
sino que llega a un valor Br distinto de 0.

dificil

B

H

Br

Figura 5.4: valor máximo de µ

H=0

H

facil

El punto P (que correspondea al valor máximo de µ ) sepaFigura 5.6: campo remanente
ra la región donde esfácil magnétizar el material (pequeños cambios de H implican grandes cambios de B) de la
región donde es dificil incrementar la magnetización del
material (grandes cambios en H ya no significan cambios El valor Br se conoce como densidad magnética residual
importantes en B debido al fenómeno de saturación).
o campo de inducción magnética residual o simplemente
La curva siguiente muestra la...