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Propiedades De Los Materiales Magnéticos

 

Experimentos realizados por los científicos han demostrado que la presencia de gran parte de las sustancias existentes en la naturaleza, provoca una alteración muy pequeña en un campo magnético. Esto se debe a que al ser colocadas en tal campo, dichas sustancias se imantan muy débilmente. Materiales como el papel, el cobre, el aluminio, el plomo, etc., se comportan de tal manera, siendo este  el motivo por el cual no podemos construir imanes con ellos.

 

Un análisis más cuidadoso permite comprobar que estas sustancias pueden clasificarse en dos grupos diferentes:

Sustancias paramagnéticas: son las sustancias que al ser colocadas en un campo magnético, se imantan de manera que provocan un pequeño aumento en el valor del campo magnético en un punto cualquiera. En tales sustancias, los imanes elementales tienden a orientarse en el mismo sentido del campo aplicado (figura 29-7b) y por lo tanto, el campo magnético establecido por ellas tendrá el mismo sentido que tal campo aplicado, haciendo que el campo resultante tenga un valor poco mayor que el inicial. El aluminio, el magnesio, el sulfato de cobre, etc., son ejemplos bien conocidos de sustancias paramagnéticas.

 

Sustancias diamagnéticas: son las que al ser colocadas en un campo magnético, sus imanes elementales se orientan en el sentido contrario al aplicado. de modo que al establecer un campo magnético en sentido opuesto de aquel, haciendo que el campo resultante tenga un valor un poco menor que el inicial. Podemos citar como ejemplos típicos de sustancias diamagnéticas a las siguientes: bismuto, cobre, agua, plata, oro, plomo, etc.

Figura 24-7

Una bobina con núcleo de hierro constituye un electroimán

 

Materiales Ferromagnéticos

 

Un pequeño grupo de sustancias existentes en la naturaleza, presenta un comportamiento muy diferente del que acabamos de describir. Estas sustancias, denominadas sustancias ferromagnéticas, se imantan fuertemente al ser colocadas en un campo magnético, de manera que el campo que establecen es muchas veces mas intenso que el campo aplicado. Puede comprobarse en virtud de una sustancia ferromagnética, el campo resultante puede volverse centenas en incluso millares de veces mayor que el campo magnético inicial. Las sustancias ferromagnéticas son únicamente el hierro, el cobalto y el níquel, así como las aleaciones de estos elementos, tal propiedad de las sustancias ferromagnéticas es aprovechada para obtener campos magnéticos de valor elevado. Por ejemplo, es común colocar una barra de hierro en el interior de una bobina, como se puede observar en la figura 24-18.

 

En virtud de la imantación del metal, el campo magnético resultante obtenido de esta manera, es muchas veces mayor      que el campo creado únicamente por la corriente que pasa por la bobina. Este conjunto bobina + barra de acero, constituye entonces un electroimán poderoso y a dicha barra se le denomina núcleo del electroimán. Los electroimanes encuentran una gran variedad de aplicaciones en la ciencia y en la tecnología.

 

 

Como es fácil observar, el gran aumento que una sustancia ferromagnética, al ser imantada provoca en el campo, se debe al alto grado de alineación que se produce en sus imanes elementales, o sea la magnetización de las sustancias, es tanto mayor cuanto más intenso sea el campo aplicado a ella, pudiendo llegar a una situación en la cual prácticamente todos sus imanes elementales es encuentran alineados en la misma dirección. en este caso la magnetización de al sustancia alcanza su valor ,y luego, a partir de ahí, permanece constante, aunque se aumente el valor magnético aplicado. Este comportamiento aplicado de una sustancia ferromagnética se muestra en el gráfico de la figura 24-20.

 

Figura 24-20

Diagrama que muestra el aumento de al magnetización de una sustancia ferromagnética con el aumento del  campo B que provoca la imanación

 

 

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Propiedades de los materiales magnéticos