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TEMA10. PROPIEDADES MAGNETICAS DE LA MATERIA

10.1.- MATERIALES MAGNETICOS
Muchos dispositivos, como transformadores, motores o electroimanes, contienen
siempre hierro o aleaciones de hierro en sus estructuras, para aumentar el flujo
magnético y confinarlo en una región deseada. También se utilizan delgadas partículas
de óxidos metálicos en las memorias de los ordenadores y en las cintaspara grabaciones
de sonido e imágenes de TV. Se puede obtener una mejor comprensión del
funcionamiento de tales dispositivos y de la naturaleza general de la materia, mediante
el estudio de los principios que rigen el comportamiento de las sustancias magnéticas.
Las propiedades magnéticas no son exclusivas de una parte de la materia, sino
que están presentes en todos los materiales osustancias, aunque en unos en mayor grado
que en otros.
Teniendo en cuenta que una pequeña espira de corriente situada en el seno de un
campo magnético experimenta el mismo par de fuerzas que un imán, Ampére estableció
que los campos magnéticos de la materia se debían a corrientes eléctricas que circulan
en el interior del material. La teoría atómica ha demostrado que los momentos
magnéticosobservados en la materia tienen dos orígenes posibles: el movimiento orbital
de los electrones alrededor del núcleo y el momento cinético intrínseco del electrón,
denominado espín. Por lo que las corrientes eléctricas en el interior del material deben
estar asociadas a los momentos magnéticos atómicos.
En el magnetismo se presentan unos efectos algo semejantes a lo que le ocurre a
la materia cuando seencuentra en presencia de un campo eléctrico (Polarización) pero
aquí son mas complejos y para un estudio detallado de las interacciones magnéticas
necesitaríamos recurrir a la Mecánica Cuántica, que está por encima de lo que se
pretende. Por tanto la descripción del magnetismo en la materia que veremos se basará
en el hecho experimental de que la presencia de materia en un campo magnéticoproducido por corrientes, modifica dicho campo y la materia queda influida por el
campo.
Por ejemplo, se observa que para una variación dada de la corriente en el
bobinado de un solenoide, la fem inducida no es la misma cuando el núcleo está vacío,
que cuando en el núcleo se introduce un material magnético.
La respuesta, de las sustancias (tanto sólidas, líquidas como gaseosas) a la acción
decampos magnéticos externos, es claramente diferente, razón por la cual los medios
magnéticos se clasifican en Ferromagnéticos, Paramagnéticos y Diamagnéticos.

10.2.- MAGNETIZACION.
Un material, como el hierro por ejemplo, puede magnetizarse en un campo
magnético externo, en estas condiciones el material adquiere un momento magnético y
así crea su propio campo magnético, que dependiendodel material que sea, será mas o
menos intenso que el exterior. Al estudiar las propiedades magnéticas de los materiales,
como los campos magnéticos se generan por
corrientes eléctricas, Ampére propuso que los
momentos magnéticos en un material magnetizado
o un imán permanente, están asociados con las
corrientes de los electrones en los átomos del
material, o sea el material estará formadopor un
gran número de diminutas espiras de corriente
dentro del material.
Si el material es homogéneo en los puntos del interior, las corrientes de las
espiras tienen direcciones opuestas y se anulan, por lo que no hay corriente neta dentro
del material. Sin embargo, las porciones de las
espiras adyacentes a la superficie exterior no se
anulan y la totalidad del conjunto de espiras
equivalea una corriente Im en circulación por la
superficie del material, se la suele denominar
corriente amperiana.
Esta corriente superficial es semejante a
la corriente de conducción real en un solenoide
ya que producen un campo magnético en un
punto, que sigue las mismas leyes que la corriente real, aunque no supone un flujo neto
de carga.
La corriente de Ampére tiene la misma dirección que...