Materia: Electromagnetismo Unidad: 6;Clasificación magnética de los materiales.

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todos los materiales en el mundo responden a la presencia de un campo magnético. Se usan materiales magnéticos para operar en cosas como motores eléctricos, generadores y transformadores. Gran parte de la tecnología de almacenamiento de datos de computadoras, discos de computadora, casetes de video y audio, y otros semejantes, están basada en partículas magnéticas, Los materiales magnéticos también se usan en altavoces, teléfonos, reproductores de discos compactos (CD). televisores y grabadoras de video. Los superconductores también pueden verse como materiales magnéticos. Los materiales magnéticos, por ejemplo, las partículas de óxido de hierro (Fe304). se usan para hacer composiciones exóticas de "manes líquidos" o ferrofluldos. Las mismas partículas de óxido de hierro también se usan para fijar moléculas de ADN. células y proteínas.

En este documento se analiza la base fundamental de las respuestas de ciertos materiales a la presencia de campos magnéticos. También se examinan las propiedades y aplicaciones de diferentes tipos de materiales magnéticos.

Magnetización.

Cómo se mencionaba anteriormente en la unidad cinco, los científicos pensaban que la electricidad y la magnetización no se asociaban y ahora sabemos que es muy importante su función de donde viene el origen de la electromagnética; Sin radiaciónelectromagnética viviríamos en la obscuridad ¡pues la luz es una de sus muchas manifestaciones!.

El magnetismo es primo hermano de la electricidad. Algunos materiales, tales como el hierro, son atraídos por imanes, mientras que otros, como el cobre, ignoran su influencia. Describimos el movimiento de objetos influenciados por imanes en términos de campos magnéticos. Sabemos que los imanes tienen polo norte y polo sur, y que polos iguales se rechazan entre sí, mientras que polos opuestos se atraen. La electricidad y el magnetismo son dos caras de una simple fuerza fundamental. Al acelerar un imán se producirá una corriente eléctrica, si varías el flujo de electricidad, se origina un campo magnético. Estos principios los usamos en la construcción de motores y generadores.

Alterar los campos magnéticos produce radiación electromagnética . Esta energía de movimiento muy rápido ocurre en una forma continua conocidas como espectro electromagnético, que abarca de ondas de radio y microondas a luz ultravioleta, luz visible luz infrarroja, y los potentes rayos X y rayos gamma . Cuando el espectro es separadp en sus constituyentes por un espectroscopio, el espectro electromagnético revela mucho sobre objetos distantes tales como las estrellas. Hacemos uso de nuestro conocimiento sobre este tipo de radiación en la construcción de telescopios para ver los cielos, radios para comunicación, y máquinas de rayos X para diagnósticos médicos.

La sociedad humana moderna hace uso de la electricidad y el magnetismo de muchas maneras. Los generadores en las plantas de energía convierten el vapor en flujo eléctrico, el cual vuelve a convertirse en energía mecánica cuando la corriente llega hasta un motor. Un láser lee la información de un disco compacto, y convierte los patrones microscópicos en sonidos audibles cuando las señales eléctricas llegan hasta las bocinas. Los semiconductores de las computadoras canalizan el flujo de información contenida en pequeñas señales eléctricas, ¡enviando información sobre electricidad y magnetismo (y muchos otros temas) a través de Internet hasta su computador!

Pero esto es solo una pequeña información de cómo es que el magnetismo y la electricidad hace buen equipo. Bien ahora veamos en trasfondo ¿Qué es la magnetización?

Magnetización es también conocido como polarización magnética que es un campo vectorial y se denota como M. De los ingenieros y físicos percibirla como la cantidad de momento magnético por unidad de volumen. Muestra la densidad de momentos de dipolo magnéticos permanentes o inducidos en sustancias magnéticas. Momentos magnéticos susceptibles de magnetización pueden provenir de cualquiera de los dos corrientes eléctricas microscópicas sacadas de movimiento de electrones en átomos, o núcleos o spin intrínseco de los electrones. Momento magnético también es distorsionada por parámetros tales como temperatura y aplica el campo magnético.[pic 3]

Las sustancias ferromagnéticas son la única clase de materiales magnéticos capaces de alcanzar la magnetización neta debido a la respuesta material a campo magnético externo, combinada con la posible inherente de momentos de dipolo magnéticos desequilibradas al azar por el propio material. Magnetización varía entre puntos ya que no es homogéneo a lo largo de un material. Puede ser utilizado para calcular que las fuerzas resultaron de sus interacciones.

Magnetización en la termodinámica clásica, campo de Maxwell ecuaciones de subsidiario magnético está bien definida por magnetización mediante la siguiente ecuación

- B = (H + M) µo

donde B – magnético de densidad de flujo, H – fuerza de campo magnético, M – magnetización, µo – constante de permeabilidad del vacío.

Esto es conveniente para diversos cálculos. Hay una relación lineal entre la magnetización y el campo magnético, como se muestra

M = ×mH donde ×m – susceptibilidad magnética de volumen.

Magnetización en campo dieléctrico

Magnetización también puede ser presentada como por

M = β B donde β - Magnetizability.

El efecto de magnetización es resultados a densidades de corriente en el material y la superficie enlazado actual

A continuación se presentará un ejercicio resuelto sobre la magnetización.

1) Un electrón de carga q = -1.6 10-19 C se mueve con una velocidad v = 0.5 105 i + 0.5 105 j (m/s). En el momento en que pasa por el punto de coordenadas (1, 1) calcular: a) el campo magnético B que el electrón crea en los puntos (-1, -1) y (0, 2). b) la fuerza que sufre un protón situado en el punto (0, 2) si lleva una velocidad:

1) v = 2 10 5 k (m/s)

2) v = 2 105 j (m/s)

Datos: µ0 = 4π 10-7 Tm/A

[pic 4]

Susceptibilidad magnética

χm