Materiales Magneticos

Materiales Magnéticos
Diego Alejandro Arcos, Fabián Ignacio Quevedo, Johann Armando Cubillos
Departamento de Ingeniería Mecánica y meca trónica, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia
diaarcosgo@unal.edu.co
fiquevedor@unal.edu.co
jacubillosg@unal.edu.co


Resumen: El presente artículo tiene como objetivo dar a conocer los fundamentos del fenómeno del magnetismo, laspropiedades magnéticas de algunos materiales, sus aplicaciones más comunes y las investigaciones más recientes en este campo.
I. INTRODUCCION
Cuando hablamos de magnetismo inmediatamente se nos viene a la mente la imagen de un imán atrayendo un elemento metálico, y es familiar para nosotros debido a que por lo menos alguna vez hemos tenido en la mano uno de ellos, con el cual, tal vez de una manerainconsciente experimentamos la magnitud de aquella atracción en diferentes materiales. Sin duda de la misma manera alguna vez hemos tenido dos imanes, con los cuales nos dimos cuenta que además de obtener una atracción nos era posible obtener una repulsión tan solo cambiando de posición uno de los imanes.
A continuación se explicara brevemente el fenómeno del magnetismo, hablaremos del magnetismo enalgunos materiales y mencionaremos algunas de las aplicaciones más comunes al igual que las investigaciones mas recientes sobre el tema.

II. HISTORIA
El fenómeno del magnetismo fue conocido por los griegos desde los años 800 A.C.

Ellos descubrieron que ciertas piedras, ahora llamadas magnetita (), atraían piezas de hierro. En 1269 Pierre de Maricourt, mediante un imán natural esférico,elaboro un mapa de las direcciones tomadas por una aguja al colocarla en diversos puntos de la superficie de la esfera. Encontró que las direcciones formaban líneas que rodeaban a la esfera pasando a través de dos puntos diametralmente opuestos uno del otro, a los cuales les llamo polos del imán. Experimentos subsecuentes demostraron que cualquier imán, sin importar su forma, tiene dos polos, llamadospolo norte y polo sur, los cuales presentan fuerzas que actúan entre si de manera análoga a las cargas eléctricas. Es decir polos iguales se repelen y polos diferentes se atraen.

III. DEFINICIONES Y FUNDAMENTACION
Con el fin de familiarizarnos con el tema, a continuación se definirá algunas de las palabras claves utilizadas a la hora de hablar de materiales y campos magnéticos.
Como semencionó anteriormente, las propiedades magnéticas de un material, se determinan a partir del comportamiento de la intensidad de campo, el flujo magnético y la densidad de campo producido por el material estudiado en determinadas condiciones.

La intensidad de campo magnético se relaciona con la fuerza ejercida, la velocidad y la carga de la partícula de prueba, obteniendo la siguiente relación:En donde F corresponde a la fuerza ejercida por el campo magnético B, qes la carga de la partícula de prueba y v su velocidad.

De forma grafica y realizando una representación vectorial, los vectores F, v y B estarán dirigidos de la siguiente manera:


Tomada de “Electricidad y magnetismo” SERWAY

El segundo aspecto que debemos tener en cuenta para la comprensión de las propiedadesmagnéticas de los materiales es la definición de un dipolo magnético. Un dipolo magnético es un elemento puntual que produce un campo magnético dipolar, aunque lo habitual es definir el dipolo magnético como una pequeña espira o distribución de corriente, realmente lo que lo define es el campo que produce. Una partícula elemental, como el electrón, produce un campo magnético dipolar y por tanto es undipolo magnético aunque no sea una corriente eléctrica.

Tomada de “Electricidad y magnetismo” SERWAY


Por otro lado el momento magnético de un imán es una cantidad que determina la fuerza que el imán puede ejercer sobre las corrientes eléctricas y el par que un campo magnético ejerce sobre ellas. Un bucle de corriente eléctrica, un imán de barra, un electrón, una molécula y un planeta,...