Magnetismo Asgv

Lección 4: Magnetismo
 
PROPIEDADES MAGNÉTICAS
El magnetismo es el fenómeno por el cual los materiales muestran una fuerza atractiva ó repulsiva y a su ves influyen en otros materiales. A pesar de ser un fenómeno conocido desde hace cientos de años, los principios y mecanismos que explican el fenómeno magnético son complejos y refinados, y su entendimiento fue eludido hasta tiemposrelativamente recientes. Muchos de nuestros dispositivos modernos cuentan con materiales magnéticos; estos incluyen generadores eléctricos, transformadores, motores eléctricos, radio, TV, teléfonos, computadores y componentes de sistemas de reproducción de sonido y video.
El hierro, algunos aceros y la magnetita son bien conocidos como materiales que exhiben propiedades magnéticas. No tan familiar sinembargo, es el hecho de que todas las sustancias y elementos están influidas de una u otra forma por la presencia de un campo magnético a su alrededor.

CONCEPTOS BÁSICOS
 
Campos Magnéticos

La presencia de un campo magnético rodeando una barra imanada de hierro se puede observar por la dispersión de pequeñas partículas de hierro espolvoreadas sobre un papel colocado encima de una barra de hierro. 
Figura 8.  Forma del campo magnético formado por partículas magnéticas espolvoreadas sobre una superficie afectada por una barra imanada.
La figura generada por dichas partículas muestra que la barra imanada tiene dos polos magnéticos y las líneas del campo magnético salen de un polo y entran en el otro. En general el magnetismo presenta una naturaleza dipolar; siempre hay dos polos magnéticos ócentros del campo magnético, separados una distancia determinada.
Los campos magnéticos también son producidos por conductores portadores de corriente. La figura 13 muestra la formación de un campo magnético alrededor de una larga bobina de hilo de cobre, llamada selenoide, cuya longitud es mayor que su radio.
 
Figura 9.  Selenoide con y sin barra imanada en su interior
Para un selenoide de nvueltas  y longitud L, la intensidad del campo magnético H es:
H = ( 0.4 π n i ) / L
n: número de vueltas.
i:  corriente.
L: longitud del alambre.
[ H ]=  Amp/m  ó Oersted (Oe)
1Amp / m = 4π x 10-3 Oe

Inducción Magnética
Si se coloca una barra de hierro desimanada dentro del selenoide, se obtiene que el campo magnético exterior al selenoide es mayor con la barra imanada dentro delselenoide , (ver figura 13). El aumento del campo magnético fuera del selenoide se debe a la suma del campo generado por el selenoide y el campo magnético externo a la barra imanada. El nuevo campo magnético resultante se denomina inducción magnética ó densidad del flujo ó simplemente inducción y se denota por B.
La inducción B es la suma del campo aplicado H y el campo externo proveniente de laimanación de la barra dentro del selenoide. El momento magnético inducido por unidad de volumen debido a la barra se denomina intensidad de imanación o simplemente imanación y se denomina por M. en el SI de unidades:
B = μ0H +μ0M = μ0 (H +M)
donde μ0 es la permeabilidad en el espacio libre
μ0 = 4π x 10-7 tesla. Metro/A   Tm/A
1T= 1Wb / m 2  = 1V.s / m 2 
la unidad de B es la SI es la tesla ó el Wb/m2.La unidad cgs para B es la Gauss y para H es el Oe.



 
Tabla 2. Magnitudes magnéticas y sus unidades
Permeabilidad Magnética

Cuando colocamos un material ferromagnético dentro de un campo magnético, aumenta la intensidad del campo magnético. Este incremento en la imanación se mide mediante una cantidad llamada permeabilidad magnética m, definida como:
μ = B / H
Si el campo magnético seaplica al vacío,
μ0 = B / H   donde  μ0 = 4π x 10-7 T m/A
Algunas veces es conveniente describir el comportamiento magnético de un sólido en términos de su permeabilidad relativa mr, dada por:
μr = μ / μ0
y
B = μr μ0 H.
Los materiales magnéticos que son fácilmente imanados tienen alta permeabilidad magnética.
Susceptibilidad Magnética

Dado que la imanación de un material magnético es...