magnetico 2008
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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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• (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