magnetico 2008

8/15/2019 magnetico 2008

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Materiales -Magnéticos

alberto. landauro

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Clasificación se los Materiales:por su tipo de

magnetismo

• Los materiales pueden tener distintos tipos de magnetismo, suclasificación depende de la respuesta de los dipolos magnéticosbajo la aplicación de un campo magnético externo.

• Diamagnetismo: Es una forma muy débil de magnetismo y persistesólo mientras el campo externo est presente. El momentomagnético inducido es muy pe!ue"o y en la dirección opuesta a ladel campo externo aplicado. #aramagnetismo: Cada tomo posee

un momento magnético permanente, pero su orientación es al a$ar.En presencia de un campo magnético externo, los dipolos seorientan formando un campo magnético relati%amente pe!ue"o.Este tipo de magneti$ación sólo dura cuando el campo externo estaplicado.

• &erromagnetismo: Es una propiedad !ue tienen ciertos materialesmetlicos, !ue poseen un momento magnético permanente enausencia de un campo externo aplicado y manifiestanmagneti$aciones permanentes muy fuertes. Estos momentosmagnéticos permanentes resultan principalmente de losmo%imientos de spin.

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Materiales &erromagnéticos

• #armetros Magnéticos:

• H: es el campo magnéticoexternamente aplicado.Intensidad magnética.

• B: inducción magnética,

representa el campomagnético dentro de unmaterial sometido a un campoH.

• : Permeabilidad magnética, esuna propiedad especifica delmaterial, indica la medida conue un material puede sermagneti!ado, es decir, lafacilidad de inducirle un campoB mediante un campo H.

0

r

2

000

7

0

magneticadad permeabili

A/mimanación,M

A/m,

)(m

Weber ,magnetica

)(B

(T.m/A)metro/A-tesla0.!

µ

µ µ

µ

µ µ µ

π µ

µ

=

=

=

=

==

+=+=

=

=

−

campo H

teslaT inducción B

M H M H

H

B

µ

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Materiales &erromagnéticos. Los metales 'ierro,cobalto,ni!uel son

elementos metalicos !ue una %e$ imanados pueden generar un fuerte

campo magnético a su alrededor, denominandoles materiales

ferromagnéticos

• Materiales &erromagnéticos (landos y Duros:• )odos los materiales ferromagnéticos y ferromagnéticos se clasifican

en duros o blando en base a su caracter*stica de 'istéresis.• (landos: +n material magnético blando debe tener alta permeabilidad

inicial y una baja fuer$a coerciti%a. +n material !ue posea estaspropiedades puede alcan$ar la saturación con un campo aplicado

relati%amente pe!ue"o fcilmente magneti$able o desmagneti$able- ytener pocas pérdidas de 'istéresis. e usan en dispositi%os sometidosa campos magnéticos alternantes en los cuales las pérdidas debenser pe!ue"as transformadores, generadores, motores, circuitosconmutados-.

• Duros: +n material magnéticos duro tiene una remanencia,coerciti%idad y densidad de flujo de saturación ele%adas, as* como un

permeabilidad inicial baja y altas pérdidas de 'istéresis/ de tal manera!ue es necesario un campo magnético externo aplicado muy grandepara magneti$arlo o desmagneti$arlo. u principal utilidad est en lafabricación de imanes permanentes cintas magnéticas-.

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Histeresis

• 0istéresis Magnética:

• El fenómeno de la 'istéresis magnética se produce en los materialesferromagnéticos pero de diferente manera en cada material.

• uponiendo !ue iniciamos con el material desmagneti$ado, le aplicamos uncampo 0 'asta llegar a un 0max. 1 continuación %amos reduciendoprogresi%amente 0, de tal manera !ue ( ad!uiera una cierta remanencia(r,magnetismo remanente, indica el %alor de la inducción sin 0-, es decir, reali$a

un camino de bajada de su magneti$ación distinto al de subida, as* es como elmaterial se %a a !uedar magneti$ado sin la aplicación de un campo 0, econ%ierte en un imn permanente.

• 1'ora seguimos aplicando un 0 pero negati%o, es decir, en el otro sentido,'asta !ue lleguemos a 20max / mientras estamos aplicando este camponegati%o llegar un momento en el !ue la inducción sea nula, la fuer$amagnetomotri$0- !ue se necesita para anular la inducción se llama fuer$acoerciti%a0c-.

• .• i %ol%emos a repetir el ciclo, %ol%ern a repetirse los caminos, Ciclo de

0istéresis.•

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Histéresis de materiales magnéticamente duro " blando

• #$%& B'()#&

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#ominios

• *igura . +a structura de dominios de un material. l

detalle ilustra la orientación de los momentos

magnéticos en una pared de dominio. +b (l aplicar uncampo magnético, las paredes de dominio se

despla!an aumentando de tamao auellas ue

estaban orientadas paralelas al campo magnético

pre/iamente

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Materiales ferromagnéticos: *e, 0o, )i, debido a ue los electrones 1d

desapareados, los espines se alinean en una sola dirección, en las

regiones microscópicas llamados dominios magnéticos.

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Materiales magnéticos blandos

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#uros : magneti!ación permanente , imanes permanentes

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2

• (leaciones de tierras raras:

• 3m+0o 4,560u4,74*e4,879r 4,47,; tiene un +BH<8;4 =>?m1

• (leaciones de )eodimio-@ierro-Boro:

)d8*e7;B , tiene un +BH<144 =>?m1

• 3e usan en : motores eléctricos, motores " generadores con

menores tamaos, /Al/ulas en bombas de implantes en usos

médicos,

• 3e fabrican usando el método de pul/imetalurgia .

• El magnetismo en las tierras raras se debe a sus electrones

desapareados en el ni%el 3f

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emperatura de curie

• emperatura de curie, por encima el

material se /uel/e paramagnético

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magnetita

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