Campo magnetico
La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde
Donde es el campo eléctrico, es el elemento infinitesimal del contorno C, es ladensidad de campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del
Contorno C y de están dadas por la regla de la mano derecha.
Inducción magnética
La inducción magnética es la producción de una fuerza electromotriz a través de un conductor cuando se expone a un campo magnético variable.
La densidad de flujo magnético, cuyo símbolo es B, es el flujo magnético que causauna carga de difusión en movimiento por cada unidad de área normal a la dirección del flujo. En algunos textos modernos recibe el nombre de intensidad de campo magnético, ya que es el campo real.
La unidad de la densidad en el Sistema Internacional de Unidades es el tesla.
Está dado por:
Donde B es la densidad del flujo magnético generado por una carga que se mueve a una velocidad v a unadistancia r de la carga, y ur es el vector unitario que une la carga con el punto donde se mide B (el punto r).
Ley de Lenz
La ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo eléctrico en un conductor con la variación de flujo magnético en dicho conductor, y afirma que las tensiones o voltajes inducidos sobre un conductor y los campos eléctricos asociados son de unsentido tal que se oponen a la variación del flujo magnético que las induce.
Materiales magnéticos.
Como ya hemos mencionado, la materia contiene en su interior corrientes atómicas, producidas por los dos movimientos de los electrones en el átomo, el orbital y el espín. Los movimientos electrónicos forman microscópicas espiras cada una de las cuales tiene un momento dipolar magnético . Al aplicarun campo magnético externo al material éste se perturba, se altera, debido a que la fuerza magnética del campo magnético externo ejercen un torque o par magnético sobre cada espira, que tiende a alinear a los momentos magnéticos de las espiras con el campo magnético aplicado. Se dice entonces, que la materia se ha imanado o se ha magnetizado, debido al reordenamiento de los dipolos magnéticos. Lamagnetización de la materia se debe a los cambios que experimentan los momentos magnéticos del electrón: el orbital y al del espín. Sin embargo, en muchos materiales la magnetización es despreciable debido a que los cambios en los momentos magnéticos tienden a anularse entre ellos cuando los átomos de combinan para formar moléculas. Los materiales, según los efectos de magnetización, puedenclasificarse en: diamagnéticos, paramagnéticos, ferromagnéticos, antiferromagnéticos, ferrimagnéticos y superparamagnéticos.
Ferromagnetismo.
Este material presenta una imanación sin aplicar el campo externo , llamada imanación espontánea . La magnetización espontánea se debe a que en estos materiales los átomos tienen un momento dipolar relativamente grande producido mayormente por el movimientode los electrones sobre su propio eje, o momento de espín. Las fuerzas interatómicas producen que los momentos magnéticos en determinadas regiones, llamadas dominios, se orienten en el mismo sentido. Los dominios pueden ser de diferentes formas y tamaños que oscilan entre un micrómetro a varios centímetros. Cada dominio presenta un momento magnético grande, sin embargo, cada dominio presentaorientaciones diferentes, en consecuencia el efecto total es un momento magnético resultante nulo, en todo el material. Al aplicar un campo magnetizante, el momento magnético de los dominios tienden a alinearse en el mismo sentido (o paralelo) del campo y la magnetización en todo el material se hace muy grande. En consecuencia la inducción magnética en el interior de la muestra se hace también muy...
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