Materiales en ingenieria (aplicasiones)
Páginas: 8 (1837 palabras)
Publicado: 12 de septiembre de 2010
MATERIALES DE INGENIERÍA Y SUS APLICACIONES
MATERIALES MAGNÉTICOS: PROPIEDADES MAGNÉTICAS
INTRODUCCIÓN
El magnetismo es el fenómeno mediante el cual los materiales ejercen fuerzas repulsivas o atractivas sobre otros materiales.Los mecanismos que explican este fenómeno magnético son complejos y sutiles y su conocimiento es muy reciente.Gran parte de los dispositivos de la tecnologíamoderna están basados en el magnetismo y en los materiales magnéticos;entre ellos podemos nombrar los generadores de electricidad y los transformadores,los motores eléctricos,la radio,la televisión,,los teléfonos,los ordenadores y los componentes de sistemas de reproducción de audio y de vídeo.
Algunos ejemplos conocidos de materiales que tienen propiedades magnéticas son el hierro,algunos aceros yla magnetita (mineral que encontramos en la naturaleza).Sin embargo no es tan conocido el hecho de que todas las sustancias se ven influenciadas en mayor o menor grado por la presencia de un campo magnético.A continuación trataremos de describir el origen de los campos magnéticos discutiendo los diversos vectores campo magnético y los parámetros magnéticos;también se estudiarán los fenómenos deldiamagnetismo,paramagnetismo,ferromagnetismo y ferrimagnetismo;algunos de los diferentes y más destacados materiales magnéticos y el fenómeno de la superconductividlad.
CONCEPTOS BÁSICOS
Dipolos magnéticos
Las fuerzas magnéticas son generadas por el movimiento de partículas cargadas eléctricamente;coexisten con las fuerzas electrostáticas,sin embargo son éstas últimas las que suelenprevalecer.Suele ser aconsejable pensar en las fuerzas magnéticas en términos de campos.Es posible dibujar líneas imaginarias de fuerza para indicar la dirección de la fuerza en las proximidades de la fuente del campo.
Se puede establecer cierto paralelismo entre los dipolos eléctricos y los dipolos magnéticos,ya que en muchos aspectos éstos son análogos.Podemos considerar los dipolos magnéticos comopequeños imanes formados por un polo norte y un polo sur en lugar de cargas eléctricas positivas y negativas.Con respecto a la representación de los momentos magnéticos dipolares se utilizarán flechas.Los dipolos magnéticos se verán influenciados por los campos magnéticos del mismo modo que los dipolos eléctricos se son afectados por los campos eléctricos.En el seno de un campo magnético,lafuerza del mismo campo ejerce un par que tiende a orientar los dipolos en la dirección del campo.Un ejemplo bastante cercano es la manera en que una brújula se alinea con el campo magnético terrestre.
Vectores de campo magnético
El campo magnético externamente aplicado,y que en ocasiones es denominado como intensidad del campo magnético,es designado por H.Si el campio magnético es generado pormedio de una bobina cilíndrica formada por N espiras una junto a otra con una longitud total l y transportando una corriente de magnitud I,entonces
H = NI / l
Las unidades de H son amperios-vuelta por metro,o simplemente amperios/metro.
La inducción magnética,o densidad de flujo magnético,indicada por B,representa la magnitud de la intensidad de campo magnético dentro de una sustancia quees sometida a un campo H.Las unidades de B son tesla (o bien,weber por metro cuadrado [ Wb/m2 ] ).Tanto B como H son campos de carácter vectorial y habremos de tener en cuenta no sólo la magnitud sino también la dirección de éstos en el espacio.
La intensidad del campo magnético y la densidad de flujo están relacionadas mediante la siguiente expresión,
B = µH
El parámetro µ se denominapermeabilidad,y es una propiedad específica del medio a través del cual pasa el campo H y en el cual B es medido.La permeabilidad tiene dimensiones de weber por amperio-metro (Wb/A-m) o bien henrio por metro (H/m).
En el vacío
B0 = µ0H
donde µ0 es la permeabilidad del vacío,una constante universal cuyo valor es 4ðð10-7 H/m.
Para describir las propiedades magnéticas de los sólidos se...
MATERIALES MAGNÉTICOS: PROPIEDADES MAGNÉTICAS
INTRODUCCIÓN
El magnetismo es el fenómeno mediante el cual los materiales ejercen fuerzas repulsivas o atractivas sobre otros materiales.Los mecanismos que explican este fenómeno magnético son complejos y sutiles y su conocimiento es muy reciente.Gran parte de los dispositivos de la tecnologíamoderna están basados en el magnetismo y en los materiales magnéticos;entre ellos podemos nombrar los generadores de electricidad y los transformadores,los motores eléctricos,la radio,la televisión,,los teléfonos,los ordenadores y los componentes de sistemas de reproducción de audio y de vídeo.
Algunos ejemplos conocidos de materiales que tienen propiedades magnéticas son el hierro,algunos aceros yla magnetita (mineral que encontramos en la naturaleza).Sin embargo no es tan conocido el hecho de que todas las sustancias se ven influenciadas en mayor o menor grado por la presencia de un campo magnético.A continuación trataremos de describir el origen de los campos magnéticos discutiendo los diversos vectores campo magnético y los parámetros magnéticos;también se estudiarán los fenómenos deldiamagnetismo,paramagnetismo,ferromagnetismo y ferrimagnetismo;algunos de los diferentes y más destacados materiales magnéticos y el fenómeno de la superconductividlad.
CONCEPTOS BÁSICOS
Dipolos magnéticos
Las fuerzas magnéticas son generadas por el movimiento de partículas cargadas eléctricamente;coexisten con las fuerzas electrostáticas,sin embargo son éstas últimas las que suelenprevalecer.Suele ser aconsejable pensar en las fuerzas magnéticas en términos de campos.Es posible dibujar líneas imaginarias de fuerza para indicar la dirección de la fuerza en las proximidades de la fuente del campo.
Se puede establecer cierto paralelismo entre los dipolos eléctricos y los dipolos magnéticos,ya que en muchos aspectos éstos son análogos.Podemos considerar los dipolos magnéticos comopequeños imanes formados por un polo norte y un polo sur en lugar de cargas eléctricas positivas y negativas.Con respecto a la representación de los momentos magnéticos dipolares se utilizarán flechas.Los dipolos magnéticos se verán influenciados por los campos magnéticos del mismo modo que los dipolos eléctricos se son afectados por los campos eléctricos.En el seno de un campo magnético,lafuerza del mismo campo ejerce un par que tiende a orientar los dipolos en la dirección del campo.Un ejemplo bastante cercano es la manera en que una brújula se alinea con el campo magnético terrestre.
Vectores de campo magnético
El campo magnético externamente aplicado,y que en ocasiones es denominado como intensidad del campo magnético,es designado por H.Si el campio magnético es generado pormedio de una bobina cilíndrica formada por N espiras una junto a otra con una longitud total l y transportando una corriente de magnitud I,entonces
H = NI / l
Las unidades de H son amperios-vuelta por metro,o simplemente amperios/metro.
La inducción magnética,o densidad de flujo magnético,indicada por B,representa la magnitud de la intensidad de campo magnético dentro de una sustancia quees sometida a un campo H.Las unidades de B son tesla (o bien,weber por metro cuadrado [ Wb/m2 ] ).Tanto B como H son campos de carácter vectorial y habremos de tener en cuenta no sólo la magnitud sino también la dirección de éstos en el espacio.
La intensidad del campo magnético y la densidad de flujo están relacionadas mediante la siguiente expresión,
B = µH
El parámetro µ se denominapermeabilidad,y es una propiedad específica del medio a través del cual pasa el campo H y en el cual B es medido.La permeabilidad tiene dimensiones de weber por amperio-metro (Wb/A-m) o bien henrio por metro (H/m).
En el vacío
B0 = µ0H
donde µ0 es la permeabilidad del vacío,una constante universal cuyo valor es 4ðð10-7 H/m.
Para describir las propiedades magnéticas de los sólidos se...
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