LECCIÓN 12. PROPIEDADES MAGNÉTICAS DE LA MATERIA.

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1 LECCIÓN 12. PROPIEDADES AGNÉTICAS DE LA ATERIA. 1.-Teoía electónica del magnetismo. 2.- Imantación inducida y excitación magnética ley de ampee. 3.- Clasificación de las sustancias po sus popiedades magnéticas. 4.- Paamagnetismo y feomagnetismo. Histéesis. 5.- Cicuitos magnéticos. lección TEORÍA ELECTRÓNICA DEL AGNETISO. m S m S i i Un átomo que tenga vaios electones se compota como un dipolo magnético, como un pequeño imán. Un átomo es feomagnético si las obitas de los electones y sus spines están oientados de foma que posee un momento popio. Si no posee momento magnético pemanente popio se dice que el átomo es paamagnético. omento magnético m = is [IL 2 ] lección

2 2. IANTACIÓN INDUCIDA Y EXCITACIÓN AGNÉTICA. Cuando una sustancia adquiee popiedades magnéticas decimos que ha sufido imantación, imanación o magnetización. Todas las sustancias se convieten en imanes bajo la acción de un campo magnético, aunque en la mayoía de los casos su imantación es tan pequeña que esulta difícilmente obsevable. Únicamente los mateiales feomagnéticos adquieen una imantación apeciable. La imantación de un mateial es la elación ente el momento magnético y su volumen. Se expesa como, Imantación J = dm v dv = [IL -1 ] [ A ] m lección IANTACIÓN INDUCIDA Y EXCITACIÓN AGNÉTICA. Paa aquellos mateiales cuya imantación inducida es muy pequeña (diamagnéticos o paamagnéticos) se obseva expeimentalmente que la imantación depende de las caacteísticas magnéticas del mateial y del luga que ocupa en el campo magnético, siendo independiente del medio en el que está, y expesándose, χ J = χ H En donde epesenta las caacteísticas magnéticas del mateial fente al campo magnético y se llama susceptibilidad magnética (adimensional). Puede deducise que = (1+ χ ) El campo H epesenta la excitación magnética o causa de la existencia del campo magnético (H=/), y no depende del medio ya sea mateial o vacío. lección

3 2. IANTACIÓN INDUCIDA Y EXCITACIÓN AGNÉTICA. Imantación J = dm v dv = [IL -1 ] [ A ] m dm = di S dv = S dl dm di S J = = = dv S dl di dl Excitación magnética H dado que u = H + J H = J H vacío = lección 12 5 IANTACIÓN coiente supeficial dm = = libes + ligadas ligada = libes = J n i libe = ( ni + J ) lección

4 = libes + ligadas ligada libes = = J n i libe = (ni + J) Teoema de Ampee: La ciculación de la excitación magnética a lo lago de una cuva ceada depende únicamente de las coientes libes. H dl = n i L = N i En una amplia gama de mateiales paamagnéticos y diamagnéticos la elación ente J y H es lineal y vale: J Susceptibilidad magnética = χ H lección 12 7 H = J J = χ H = (H + χ H) = (1 + χ) H = H = H Paa mateiales lineales e isótopos = (1+ χ) Pemeabilidad magnética del mateial Pemeabilidad magnética del mateial = = (1 + χ) lección

5 Clasificación de las sustancias po sus popiedades magnéticas. Diamagnéticas: en ellas el momento magnético adquiido es opuesto al campo magnético en el que se encuenta, po lo que la susceptibilidad es negativa, aunque muy pequeña, la pemeabilidad magnética meno que la del vacío y el campo magnético en su inteio es algo meno que el coespondiente al vacío. Paamagnéticas: susceptibilidad pequeña y positiva, pemeabilidad magnética mayo que la del vacío. El campo magnético en su inteio es algo mayo que el del vacío Feomagnéticas: susceptibilidad magnética gande y positiva, la pemeabilidad magnética es mucho mayo que la del vacío, así como el campo en su inteio. lección 12 9 DIAAGNETISO Δm i m Δm dm = dv lección

6 DIAAGNETISO Δm dm = dv dm dv inteio aplicado χ < <<< 1 < < 1 <1 lección χ PARAAGNETISO χ > dm = dv χ <<< 1 > > 1 inteio aplicado >1 lección

7 FERROAGNETISO Pueden pesenta imantación pemanente. Relación ente J y H no es lineal. = (H) y χ = χ(h) Pesentan fenómenos de histéesis La imantación pesiste después de habe cesado la excitación. χ >> >> lección PEREAILIDAD AGNÉTICA RELATIVA χ > > χ <<< 1 > 1 Sustancia ismuto ecuio Oo Plata Plomo Cobe Agua χ < < χ <<< 1 < 1 Diamagnéticos Sustancia Vacío 1 Aie 1.36 Aluminio 1.21 Volfamio 1.68 Paladio 1.82 Cobalto 25 Níquel 6 Hieo comecial 6 Hieo alta pueza Supemalloy (79% 6 Ni, Ni, 5 % o) Paamagnéticos Feomagnéticos χ >> >> lección

8 CICLO DE HISTÉRESIS agnetización de satuación J J S agnetización emanente Campo coecitivo c J R Cuva de 1ª imantación Gáfico de icosoft Excel lección FERROAGNETISO diecciones fáciles diecciones difíciles lección

9 DOINIOS AGNÉTICOS Cistal cúbico aplicado inteio Cistal hexagonal >>>>>1 lección GRAACIÓN Y REPRODUCCIÓN V t V t 18 9

10 CIRCUITOS AGNÉTICOS Conjunto de líneas de campo magnético que se ciean sobe sí mismas. Fomado po mateial feomagnético de muy alta pemeabilidad. una bobina de N vueltas enollada a él. El flujo magnético es constante en cualquie sección del cicuito. φ = S = H S lección φ = S = H S H = φ S H d l = N I = φ dl S = N I dl = S R eluctancia φ R = N I N I Fueza magneto motiz LEY DE HOPKISON lección