Momento magnetico de un campo


Propiedades magnéticas
Fuerzas magnéticas

Las fuerzas magnéticas se generan mediante el movimiento de partículas cargadas
Eléctricamente; existen junto a las fuerzas electrostáticas.







Distribuciones del campo magnético de :
•una espira por la que circula corriente y
•de un imán en forma de barra.




En los materiales magnéticos existen polos magnéticos, Son análogosa los dipolos eléctricos.
Los dipolos magnéticos pueden considerarse como
pequeños imanes formados por un polo norte y un polo sur.










Dentro de un campo magnético, la fuerza del campo
orienta los dipolos en la dirección del campo
Campo magnético aplicado




Campo magnético aplicado o intensidad del campo magnético, H



• Si el campo magnético es generado pormedio de una bobina cilíndrica formada
Por N espiras:


Campo magnético
Aplicado, H

N = número de vueltas
L = longitud total


Corriente, I

• Entonces, H:




H











corriente



Campo magnético aplicado
unidades = (ampere-vuelta/m)
Inducción magnética

• La inducción magnética o densidad de flujo magnético, B, es la intensidad de campo magnético dentro deuna sustancia que es sometida a un campo H






B = Inducción magnética (tesla)

Dentro del material




corriente I



La intensidad del campo magnético y la densidad de flujo están relacionadas: B= H


Donde es la permeabilidad B0= 0H es la permeabilidad del vacío
=4 x10-7 H/m
Magnetización





La magnetización, M, de unsólido se define como: B0= 0H+ 0M




En presencia de un campo H, los momentos magnéticos dentro del material tienden a alinearse con el campo y a reforzarlo en virtud de sus momentos magnéticos.



La magnitud de M es proporcional al campo aplicado: M= mH

Donde m es la susceptibilidad magnética.




B > 0
• Susceptibilidad magnética,(adimensional)



Mide la respuesta del material
vacío = 0

< 0

H

relativa al vacío
Susceptibilidad magnética

Las propiedades magnéticas macroscópicas de los materiales son consecuencia de los
Momentos magnéticos de los electrones individuales.

• Mide la respuesta de los electrones a un campo magnético.

• Los electrones producen momentos magnéticos:

Momentos magnéticosnucleo
electrón

electrón



spin




El momento magnético más fundamental es el Magnetón de Bohr B=9.27x10-24 A-m2.


• Momento magnético neto:
--suma de los momentos de todos los electrones.



• Tres tipos de respuesta...
6
3 tipos de magnetismo


B (1

Inducción Magnética
) H permeabilidad del vacío:
(1.26 x 10-6 Henries/m)
B (tesla)


(3)ferromagnético ej. Fe3O4


, NiFe


2O4
ferrimagnético ej. ferrita( ), Co, Ni, Gd
( hasta 10 6 !)

(2) paramagnético
( ~ 10 -4)
Ej. Al, Cr, Mo, Na, Ti, Zr

vacío ( = 0)

(1)




Campo magnético aplicado (H) (ampere-vuelta/m)
diamagnético ( ~ -10-5)
Ej. Al 2O3, Cu, Au, Si, Ag, Zn

7
Momentos magnéticos de tres tipos

Sin campo
Campo magnético(H)Magnético aplicado (H = 0) Aplicado




(1) diamagnético











(2) paramagnético










(3) ferromagnético ferrimagnético




8
Diamagnetismo



• Es una forma muy débil de magnetismo que no es permanente y presiste sólo mientras el campo externo está presente.

• Es inducido por un cambio en el movimiento orbital de los electrones debido alcampo magnético aplicado.
• Momento magnético es muy pequeño y tiene
dirección opuesta al campo.

• Los materiales diamagnéticos No tienen aplicación práctica
Paramagnetismo




• En algunos materiales sólidos, cada átomo posee un momento magnético dipolar permanente, por la cancelación incompleta del espín de los electrones.

• En ausencia de campo magnético aplicado estos momentos...