Materiale Magneticos

MATERIALES MAGNETICOS
Los materiales magnéticos son importantes para el área de la ingeniería eléctrica. En general
hay dos :ipos principales: materiales magnéticos blandos y magnéticos duros. Los blandos
se utilizan en aplicaciones en las cuales el material debe imanarse y desimanarse fácilmente,
como en núcleos de transformadores para la distribución de energía eléctrica y como
materialespara estatores y rotores de motores y generadores. Por otra parte, los materiales
magnéticos duros se utilizan para aplicaciones que requieran imanes que no se desimanen
fácilmente, como en los imanes permanentes de los altavoces, receptores telefónicos,
motores síncronos sin escobillas y motores de arranque para automóviles.

1. BASES DE FÍSICA DE CAMPOS MAGNÉTICOS
El magnetismo tiene unanaturaleza dipolar, siempre hay dos polos magnéticos o centros del
campo magnético, separados una distancia determinada, y este comportamiento dipolar se
extiende hasta los pequeños dipolos magnéticos encontrados en algunos átomos.
El campo magnético se produce o bien por materiales imanados (metales como hierro,
cobalto y níquel una vez imanados a temperatura ambiente pueden generar un fuertecampo
magnético a su alrededor ) o por conductores portadores del corriente eléctrica.
La presencia de un campo magnético rodeando una barra imanada de hierro puede
observarse por la dispersión de pequeñas partículas de hierro espolvoreadas sobre una hoja
de papel localizada encima de la barra de hierro (Fig. 1). La barra imanada posee dos polos
magnéticos, y las líneas del campo magnéticosalen de un polo y entran en el otro.

Figura 1. El campo
magnético
que
rodea a una barra
imanada
puede
observarse
mediante
la
distribución
de
virutas de hierro
sobre una hoja de
papel
situada
encima del imán. La
barra imanada es un
dipolo y las líneas
magnéticas
de
fuerza abandonan
un extremo del imán
y entran por el otro.

1

Los campos magnéticos también sonproducidos por conductores portadores de corriente. La
Figura 2 ilustra la formación de un campo magnético alrededor de una larga bobina de hilo de
cobre, llamada solenoide. Para un solenoide de n vueltas y longitud l, la intensidad del campo
magnético H es

H=

0.4πnI
l

(1)

donde / es la corriente.

Figura 2 (a) Ilustración esquemática de un campo magnético creado alrededor de una bobinade hilo de cobre, llamada solenoide. debido al paso de comente eléctrica por el hilo, (b)
Ilustración esquemática del aumento del campo magnetice alrededor del solenoide cuando se
introduce una barra de hierro dentro del solenoide pasa una comente eléctrica por el hilo

El campo magnético exterior al solenoide con una barra de hierro situada en su interior es
mayor que sin la barra (Fig.2b).El aumento del campo magnético fuera del solenoide es
debido a la suma del campo generado por el solenoide y el campo magnético extemo a la
barra imanada. El nuevo campo magnético resultante se.denomina inducción magnética, o
densidad de flujo, o simplemente inducción y se denota por el símbolo B. Se determina como

B = µ0 H + µ0 M

(2)

donde M la componente del campo debido a la barra yse denomina intensidad de imanación
o simplemente imanación, y µ0 es la permeabilidad en el espacio libre = 4π·10-7 Tesla-metro
por amperio (T·m/A).
La unidad del SI para B es el Weber por metro cuadrado (Wb/m2), o el Tesla (T), y la unidad
del SI para H y M es el Amperio por metro (A/m). La unidad CGS para B es el gauss (G) y
para H el oersted (Oe).

2

Tabla 1. Resumen de las unidadesde magnitudes magnéticas

Magnitud magnética

Unidades de SI

Unidades CGS

B

(inducción magnética)

Weber/metro2 (Wb/m2) o tesla (T)

Gauss (G)

H

(campo aplicado)

Amperio/metro (A/m)

Orsted (Oe)

M

(imanación)

Amperio/metro (A/m)

Factores numéricos de conversión: 1 Wb/m2 = 1,0-104 G; 1 A/m = 4π·10-3 Oe
El incremento del campo magnético debido a la...