PERMEABILIDAD MAGNÉTICA
Algunos materiales se magnetizan
cuando se coloca en un campo magnético. La capacidad de un material a ser
magnetizado se llama permeabilidad magnética. Un ejemplo de esto es frotar un
trozo de hierro con un imán. El hierro se convertirá en magnetizado y tener su
propio campo magnético.
Muchas sustancias, incluso el
agua, tienen un grado de permeabilidad magnética. Cuando un material se coloca
en un campo magnético, que interactúa con el campo en una u otra manera. La
permeabilidad de una sustancia se describe la forma en que responde el material
y los efectos del campo en el material. Una sustancia con una permeabilidad
magnética o bien magnetizará sí mismo en la dirección del campo o en oposición
a ella. Así, dependiendo de la permeabilidad, la sustancia o será atraído o
repelido por el campo.
Los científicos representan la
permeabilidad magnética con la letra griega mu (μ). El Sistema Internacional de
Unidades (SI) las medidas de permeabilidad en henres por metro (V /m) o en
Newton por amperios al cuadrado (N /A 2 ). El aire en el vacío, también llamado
espacio libre, tiene un valor constante que se denomina la constante magnética.
Este valor está representado por el símbolo μ 0 y se aprecia como 4π × 10 ? 7 H
/m, que es de aproximadamente 1,2566 × 10 ? 6 H /m. El valor numérico es el
mismo cuando se mide en N /A 2 .
Permeabilidad magnética no es una
figura constante. Por el contrario, los cambios con la posición del material en
relación con el campo magnético, la frecuencia del campo, humedad, temperatura
y otros factores. La permeabilidad de un material también puede ser útil para
diversas industrias. Los materiales con alta permeabilidad se utilizan en una
variedad de aplicaciones, incluyendo los electroimanes, transformadores y
bobinas. Sustancias también pueden ser caracterizadas en función de su
permeabilidad magnética.
Si una sustancia es clasificada
como paramagnética su permeabilidad se mide como un poco más de uno. Dichas
sustancias son débilmente atraídos por los imanes. Si una sustancia es clasificada
como diamagnéticos, la permeabilidad se mide como menos de uno. Este tipo de
sustancia se repelidos por un imán. Además, un material puede ser clasificado
como ferromagnéticos.
Metales ferromagnéticos tienen la
mayor permeabilidad de todas las sustancias y se convertirá en magnetizado
cuando están expuestos a un campo magnético. Cuando el campo magnético de la
sustancia ferromagnética está expuesta a los aumentos, la permeabilidad
magnética se incrementará hasta alcanzar su valor máximo y luego disminuye.
Algunos imanes de materiales ferromagnéticos serán duros o blandos. En los
materiales que se convierten en imanes blandos, tales como los materiales
utilizados en los electroimanes, el material pierde su magnetismo cuando se
retira el campo magnético. Imanes duros son difíciles de magnetizar, sin
embargo, pero se mantendrá imantado, incluso cuando se quita el campo
magnético.
A continuación una tabla que
muestra algunos valores de permeabilidad de unos materiales:
Material
|
Presentación
|
Composición aproximada (%)
|
Permeabilidad inicial (B=20,
gauss)
|
Permeabilidad máxima
|
Densidad de saturación de flujo
(B, gauss)
|
||||
Fe
|
Ni
|
Co
|
Mo
|
Otros
|
|||||
Acero laminado en frío
|
Lámina
|
98.5
|
---
|
---
|
---
|
---
|
180
|
2,000
|
21,000
|
Hierro
|
Lámina
|
99.91
|
---
|
---
|
---
|
---
|
200
|
5,000
|
21,500
|
Hierro purificado
|
Lámina
|
99.95
|
---
|
---
|
---
|
---
|
5,000
|
180,000
|
21,500
|
Hierro al 4%
|
Lámina
Lámina |
96
97 |
---
--- |
---
--- |
---
--- |
4 Si
3 Si |
500
1,500 |
7,000
30,000 |
19,700
20,000 |
45 Permalloy
|
Lámina
|
54.7
|
45
|
---
|
---
|
---
|
2,500
|
25,000
|
16,000
|
Permalloy 45
|
Lámina
|
54.7
|
45
|
---
|
---
|
---
|
4,000
|
50,000
|
16,000
|
Hipernik
|
Lámina
|
50
|
50
|
---
|
---
|
---
|
4,500
|
70,000
|
16,000
|
Monimax
|
Lámina
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
2,000
|
35,000
|
15,000
|
Sinimax
|
Lámina
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
3,000
|
35,000
|
11,000
|
Permalloy 78
|
Lámina
|
21.2
|
78.5
|
---
|
---
|
0.3 Mn
|
8,000
|
100,000
|
10,700
|
Permalloy 4-79
|
Lámina
|
16.7
|
79
|
---
|
4
|
0.3 Mn
|
20,000
|
100,000
|
8,700
|
Mu metal
|
Lámina
|
18
|
---
|
---
|
---
|
---
|
20,000
|
100,000
|
6,500
|
FERROMAGNÉTICOS:El ferromagnetismo es un fenómeno físico en el que
se produce ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de
una muestra, en la misma dirección y sentido.
PARAMAGNÉTICOS: El paramagnetismo es la tendencia de los momentos magnéticos
libres (espín u orbitales) a alinearse paralelamente a un campo magnético.
Yo creo que si te hubieras puesto aunque sea un ejemplo de permeabilidad estaría bien. Un ejemplo de esto es frotar un trozo de hierro con un imán. El hierro se convertirá en magnetizado y tendría su propio campo magnético, esto es la permeabilidad magnetica.
ResponderEliminarTambién te falto mencionar que no solo los metales tienen permeabilidad magnética sino también el agua; Una sustancia con una permeabilidad magnética magnetizará a sí mismo en la dirección del campo o en oposición a ella. Así, dependiendo de la permeabilidad, la sustancia será atraído o repelido por el campo.
También te falto mencionar el tipo de sustancias que pueden tener una alta permeabilidad o baja. Por ejemplo si una sustancia es clasificada como paramagnético su permeabilidad se mide como un poco más de uno. Dichas sustancias son débilmente atraídos por los imanes. Si una sustancia es clasificada como diamagnéticos, la permeabilidad se mide como menos de uno. Este tipo de sustancia se repelidos por un imán. Además, un material puede ser clasificado como ferromagnéticos.
Los metales ferromagnéticos tienen la mayor permeabilidad de todas las sustancias y se convertirá en magnetizado cuando están expuestos a un campo magnéticos, a mi punto de vista le falto mas información a tu edición. Creo que no solo pudiste a ver buscado en las pags básicas. La tabla y las ecuaciones super bien también creo que la imagen pudo haber sido un iman con un campo magnetico, por que sinceramente no le entendí a la gráfica que pusiste como imagen.
en la correcion de mi trabajo ya puse un ejemplo de la permeabilidad magnetica al igual que las definiciones de paramagnetismo y ferromagnetismo para que puedas saber a que se refierre el texto.
ResponderEliminartambien la tabla muestra los valores que tienen ciertos materiales en la permeabilidad magnetica.Demasiadas substancias tienen permeabilidad magnetica incluso el agua cuando interactua con otros materiales.
Excelente eder...
ResponderEliminarAsí esta mucho mejor, ahora si ya le entiendo a la figura. Gracias
ResponderEliminarEder, muy buena información, explicaste muy bien cada concepto, la imagen que pusiste al principio es una buena demostracion a tu tema, la tabla de permeabilidad de algunos materiales es muy buena es entendible y bastante explicita, al principio si tuviste unos pequeños problemitas que te hizo notar mi compañera Montserrat pero tu correccion fue bastante buena y creo que lo mejoraste muy bien, no tengo criticas negativas a tu publicación cabe mencionar que el tema que te tocó es algo dificil de explicar pero tu lo desarrollaste muy bien! :D
ResponderEliminarmuchas gracias carolina al principio me costo publicar de manera correcta ya que salia un poco mal la presentación y aparte la información que puse no era la suficiente pero muchas gracias.
ResponderEliminarme parecio ami punto de vista que esta muy bien sintetizado el tema, puesto que es bastante extenso por lo que note.
ResponderEliminarme gusto que explicaras desde qué es en si permeabilidad ,hasta las minimas unidades.
la imagen y la tabla te ayuda mucho en la vista de tu trabajo , ya que no lo hace tan pesado al leerlo
y el pequeño glosario tambien bien ;) <3
Muy buena información, simplemente se te pasaron algunas cosas como:
ResponderEliminarLa clasificación de los materiales según su permeabilidad magnética
Si μr ≤ 1 el material es diamagnético (Inferior a 1)
Si μr ≥ 1 el material es paramagnético (Es aproximadamente 1, se comportan como el vacío)
Si μr >> 1 el material es ferromagnético (Muy superior a 1)
También faltó poner algunos ejemplos de cada uno de esta clasificación y complementar algo
Paramagnéticos o no magnéticos: Plásticos, algodón, madera, roca de silicato, hule.
Ferromagnéticos: Se clasifican en blandos y duros
Los primeros se caracterizan por un ciclo de histéresis estrecho, alto y de pequeña área. Son usados normalmente en generadores, motores y transformadores. Algunos ejemplos son: Hierro comercial, hierro purificado, ferro-silicio, permalloy, supermalloy, permendur, etc.
Los segundos son materiales que se caracterizan por un ciclo de histéresis muy ancho, bajo y de gran área. Son usados normalmente en los imanes permanentes. Algunos ejemplos son: Acero al carbono, acero al cromo, cobalto-samario, etc.
Diamagnetismo: Es una propiedad de los materiales que consiste en ser repelidos por los imanes. Es lo opuesto a los materiales ferromagnéticos. Este fenómeno fue descubierto y nominado por Michael Faraday cuando vio un trozo de bismuto que era repelido por un polo cualquiera de un imán; lo que indica que el campo externo del imán induce un dipolo magnético en el bismuto de sentido opuesto.
Ejemplos: Bismuto metálico, Hidrógeno, Helio y los demás gases nobles, cloruro de sodio, Cobre, Oro, Silicio, Germanio, Bronce y Azufre.
Bueno, también falto mencionar acerca del complejo de la permeabilidad que es una herramienta útil para hacer frente a los efectos magnéticos de alta frecuencia. En este la permeabilidad se convierte en un número complejo.
La información me parece buena, aunque sería bueno agregar ejemplos.
ResponderEliminarLa permeabilidad magnética nos indica con qué facilidad atraviesa el campo magnético la materia, o sea si es buena conductora o no del campo magnético.
La permeabilidad es una característica magnética de la materia, por ejemplo del aire, cartón, aluminio, hierro. La permeabilidad es baja en el vacío y es elevada en materiales como el hierro.
Buena información, después de leerla y leer los comentarios pude comprender que la permeabilidad magnética es la capacidad de un material de atraer y hacer pasar a través de ella campos magnéticos, también que se clasifican en tres tipos:
ResponderEliminarFerromagnéticos- significa que tienen la mayor permeabilidad de todas las sustancias
Paramagnéticos- son débilmente atraídos por los imanes y su permeabilidad es poco más que uno.
Diamagnéticos- son repelidos por los imanes y su permeabilidad es menos que uno.
Algo que se me hizo muy interesante fue saber que la permeabilidad magnética no es constante ya que como mencionas depende de factores como su ubicación en el campo magnético, humedad, temperatura y otros factores por lo tanto la permeabilidad magnética de un material se mide generalmente tomando en cuenta su permeabilidad inicial o máxima.
Información muy detallada aunque no solamente se habla de permeabilidad magnética en si, también dentro de ese tema están sus tipos de permeabilidad.
ResponderEliminarpor ejemplo la permeabilidad magnética del vació, se representa mediante el símbolo μ0 y en unidades SI se define como:
µo = 4 p 10-7 N/A2
Representa la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas en el vacío, comúnmente denominada velocidad de la luz en el espacio vacío.
Y la permeabilidad magnetica de un material y la del aire se llama permeabilidad relativa
Pr=B/Bo
Donde:
B=permeabilidad del material
Bo = permeabilidad magnética del vacío
=4Pi*10-7=12.56*10-7 (Wb/A*m=H/m)
La permeabilidad de los demás materiales están en la tabla ya antes mencionada en la publicación así que esta demás proporcionar lo mismo, vuelvo a decir que la información esta muy completa aun que no ha de surgir duda alguna pero siempre hay algo mas que aprender.
Muy buena información, pero no da ejemplos o fórmulas en dónde se pueda ocupa por lo tanto agrego lo siguiente:
ResponderEliminarLa permeabilidad magnética nos indica con qué facilidad atraviesa el campo magnético la materia, o sea si esta es buena conductora o no del campo magnético.
La permeabilidad es una caracteristica magnética de la materia (por ejemplo del aire, cartón, aluminio, hierro). La pemeabilidad como se verá es baja en el vacío y es elevada en materiales como el hierro.
Permeabilidad magnética de un material = µ = Pr * µo
Donde: Pr = permeabilidad relativa
µo = permeabilidad del vacío
= 4 Pi * E-7 = 4 x 3.14 x 10-7 = 12.56 x 10-7 (T * m / A = Wb / A * m = H / m) .
UNIDADES
m = metro
A = amperio
T = tesla
Wb = weber
H = Henrio
La permeabilidad magnética del AIRE y del VACÍO es aproximadamente igual
Materiales diamagnéticos son aquellos que tienen valores para "Pr" ligeramente menores que la unidad (por ejemplo, 0.999 984 para el plomo sólido). Estos hacen disminuir ligeramente el valor de B en el solenoide o toroide.
Materiales paramagnéticos son los que tienen valores para "Pr" ligeramente mayores que la unidad (por ejemplo, 1.000 021 para el aluminio sólido). Estos materiales incrementan ligeramente el valor de "B" en el solenoide o toroide.
Materiales ferro magnéticos, como el hierro y sus aleaciones, cuentan con valores para "Pr", de alrededor de 5000 o mayores y, por lo tanto, aumentan dramaticamente el valor del campo B en un solenoide o toroide.
material permeabilidad relativa (Pr)
aire 1.00
aluminio 1.000023
cobre 0.99999
oro 0.999964
plomo 0.999983
plata 0.999974
hierro dulce 5000
permalloy 80 000
En el link hay una explicación muy buena, que me ayudó a reforzar algunas dudas ya que da ejemplos
https://youtu.be/X0jyAQOKqKg
Muchas gracias por la información, y yo que lo estaba buscando para hacer la tarea de máquinas eléctricas
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