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 Instituto tecnológico de Cancún



Miguel Ángel Tec Ake


Ingeniería Mecatronica


Electromagnetismo



Unidad 6
Propiedades Magnéticas de la Materia







Propiedades magnéticas de la materia
Hasta ahora hemos estudiado del magnetismo relacionándolo únicamente con las corrientes eléctricas: las corrientes como fuentes decampos magnéticos, las fuerzas y momentos que ejercen los campos magnéticos sobre conductores que transportan corriente, las corrientes inducidas por flujos magnéticos variables.
Las propiedades magnéticas de los materiales también se definen en términos de corrientes. El campo magnético generado por una corriente en una bobina de alambre nos proporciona una pista acerca de lo que causa queciertos materiales muestren fuertes propiedades magnéticas, en ellos las corrientes debido a los movimientos de los electrones a escala atómica son la causa de sus propiedades magnéticas.
El efecto de esas propiedades microscópicas en diferentes materiales da lugar a las diferentes interacciones, desde la casi inapreciable interacción madera con un imán a la fuerte atracción de las limaduras dehierro por el mismo imán.
De esta forma, la descripción de los fenómenos magnéticos también se expresa, en última instancia, en términos de corrientes.









Magnetización
La magnetización, imantación, imanación de un material es la densidad de momentos dipolares magnéticos:
En la mayoría de los materiales, la magnetización aparececuando se aplica un campo magnético a un cuerpo. En unos pocos materiales, principalmente los ferromagnéticos, la magnetización puede tener valores altos y existir aun en ausencia de un campo externo. También se puede magnetizar un cuerpo haciéndolo girar. 
Los materiales ferromagnéticos, compuestos de hierro y sus aleaciones con cobalto, tungsteno, níquel, aluminio y otros metales, son losmateriales magnéticos más comunes y se utilizan para el diseño y constitución de núcleos de los transformadores y maquinas eléctricas.
El cálculo analítico de la magnetización de un cuerpo es, en general, imposible, lo que incluye casos tan simples como los electroimanes en forma de barra o de herradura. En ciertos casos en los que el cuerpo adopta una forma concreta es posible la solución analítica, comoen un toro o un anillo completamente arrollado con un conductor (anillo de Rowland) o en esferas en campos uniformes; hay también situaciones físicas en las que son posibles ciertas simplificaciones para su resolución.









Intensidad magnética
El campo magnético queda definido matemáticamente si se conoce el valor que toma en cada punto una magnitud vectorial querecibe el nombre de intensidad de campo. La intensidad del campo magnético, a veces denominada inducción magnética, se representa por la letra B y es un vector tal que en cada punto coincide en dirección y sentido con los de la línea de fuerza magnética correspondiente. Las brújulas, al alinearse a lo largo de las líneas de fuerza del campo magnético, indican la dirección y el sentido de laintensidad del campo B. 

La obtención de una expresión para B se deriva de la observación experimental de lo que le sucede a una carga que en movimiento en presencia de un campo magnético. Si la carga estuviera en reposo no se apreciaría ninguna fuerza mutua; sin embargo, si la carga que se mueve dentro del campo creado por un imán se observa cómo su trayectoria se curva, lo cual indica que unafuerza magnética Fm se está ejerciendo sobre ella. Del estudio experimental de este fenómeno se deduce que: 

a) Fuerza magnética es tanto mayor cuanto mayor es la magnitud de la carga q y su sentido depende del signo de la carga. 

b) Fuerza magnética es tanto mayor cuanto mayor es la velocidad v de la carga q. 

c) Fuerza magnética se hace máxima cuando la carga se mueve en una dirección...