Histéresis Magnética

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR INSTITUTO PEDAGÓGICO BARQUISIMETO “LUIS BELTRÁN PRIETO FIGUEROA” DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Autora: Gómez, Jonnei C.I: 17.444.965 Tutor: Howar Cordero. Cátedra: Electromagnetismo II. Especialidad: Física. Sección: 5FI01 Barquisimeto, Julio 2011

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Proyecto de Electromagnetismo II, 2001

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Page 1: Histéresis Magnética

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR

INSTITUTO PEDAGÓGICO BARQUISIMETO

“LUIS BELTRÁN PRIETO FIGUEROA”

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES

Autora:

Gómez, Jonnei C.I: 17.444.965

Tutor: Howar Cordero.

Cátedra: Electromagnetismo II.

Especialidad: Física.

Sección: 5FI01

Barquisimeto, Julio 2011

Page 2: Histéresis Magnética

Electromagnetismo

Propiedades Magnéticas

de los materiales

Histéresis Magnética

Reto al conocimiento

Page 3: Histéresis Magnética

Propiedades Magnéticas

de los materiales

Magnetismo

Propiedades o tipos de

magnetismo

Tipos de materiales

Magnéticos

Page 4: Histéresis Magnética

Histéresis Magnética

La histéresis es la tendencia de un material a conservar una de sus

propiedades, en ausencia del estímulo que la ha generado. *

La histéresis magnética muestra que la magnetización de una

sustancia ferromagnética depende de una historia de la sustancia, así

como la intensidad del campo aplicado. *

Los lazos de la histéresis para materiales magnéticos depende de los

tipos de materiales Magnéticos metálicos las cuales pueden ser duros y

blandos. Una representación grafica de la histéresis de estos materiales

se muestra en la siguiente figura. *

Tomado de Serway, R. y Jewett Jr., J. (2005).

Page 5: Histéresis Magnética

Explicación de la histéresis para un material ferromagnetico

La curva B con H, denominado curva de magnetización, sigue ahora la trayectoria

ab indicada en la figura. Advierta que en el punto b, B no es cero, aun cuando el

campo externo es Bo =0. La razón es que el hierro está ahora magnetizado debido al

lineamiento de un gran número de dominios. En este punto se afirma que el hierro

tiene una magnetización remanente. *

Si el campo externo se invierte y se aumenta su intensidad al invertir la corriente,

los dominios se reorientan hasta que la muestra está otra vez desmagnetizada en el

punto c, donde B=0. Un aumento adicional en la corriente inversa provoca que el

hierro se magnetice en la dirección opuesta, acercándose a la saturación en el punto

d. Una secuencia similar de acontecimientos ocurre cuando la corriente se reduce a

cero y luego se aumenta en la dirección original. En este caso la curva de

magnetización sigue la trayectoria def. Si la corriente se incremente lo suficiente, la

curva de magnetización regresa al punto a, donde la muestra tiene otra vez su

magnetización máxima. (Serway, R. y Jewett Jr., J., 2005. p. 247)

Tomado de Serway, R. y Jewett Jr., J. (2005).

Page 6: Histéresis Magnética

El magnetismo es un fenómeno físico por el cual, los materiales,

en mayor o menor medida, ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre

otros materiales. Algunos materiales conocidos presentan propiedades

magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus

aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los

materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de

un campo magnético. (José García G.,2004)

Magnetismo

Page 7: Histéresis Magnética

Propiedades o tipos de magnetismo

Propiedades magnéticas

microscópicas de los

materiales

Diamagnetismo

Paramagnetismo

Ferromagnetismo

Anti ferromagnetismo

Para mayor profundización acerca de los ya antes expuesto, has clic

en el siguiente link:

http://www.unalmed.edu.co/~cpgarcia/magneticas.pdf

Page 8: Histéresis Magnética

Propiedades magnéticas microscópicas de los materiales

Se originan mediante fenómenos magnéticos las cuales son

asociados mediante electrones individuales. Los electrones tienen momentos

magnéticos que provienen de dos fuentes, además de esto se puede decir

que los electrones se consideran como un pequeño circuito cerrado dentro del

núcleo, donde se origina momento magnético durante todo el eje de rotación y

un campo magnético pequeño. (José García G., 2004)

Tomado de José García G.(2004)

Page 9: Histéresis Magnética

Diamagnetismo

Es una forma muy débil de magnetismo que no es permanente y

persiste solo mientras se aplique un campo externo. Es inducido por un

cambio en el movimiento orbital de los electrones debido a un campo

magnético aplicado. La magnitud del momento magnético inducido es

extremadamente pequeña y en dirección opuesta al campo aplicado.

(José García G., 2004)

Tomado de José García G. (2004)

Page 10: Histéresis Magnética

Paramagnetismo

José García G. (2004) menciona en su trabajo que para algunos

materiales sólidos cada átomo posee un momento dipolar permanente en

virtud de la cancelación incompleta del spin electrónico y/o de los momentos

magnéticos orbitales. En ausencia de un campo magnético externo, las

orientaciones de esos momentos magnéticos son al azar, tal que una pieza

del material no posee magnetización macroscópica neta. Esos dipolos

atómicos son libres para rotar y resulta el paramagnetismo, cuando ellos se

alinean en una dirección preferencial, por rotación cuando se le aplica un

campo externo. Estos dipolos magnéticos actúan individualmente sin

interacción mutua entre dipolos adyacentes.

.

Tomado de José García G. (2004)

Page 11: Histéresis Magnética

Ferromagnetismo

El ferromagnetismo son ciertas sustancias cristalinas, cuyos

constituyentes atómicos tienen dipolos magnéticos permanentes, muestran

intensos efectos magnéticos. (Serway, R. y Jewett Jr., J. (2005). p. 246)

Por otra parte José García G. (2004) menciona que ciertos materiales

poseen un momento magnético permanente en ausencia de un campo externo

y manifiestan magnetizaciones muy largas y permanentes. Estas son las

características del ferromagnetismo y este es mostrado por algunos metales de

transición Fe, Co y Ni y algunos elementos de tierras raras tales como el

gadolinio (Gd).

El espín del electrón puede

estar apuntando tanto para arriba

como para abajo . Divido a que el

electrón tiene una carga negativa.

Cuando el espín es hacia “arriba” tiene

un momento negativo y cuando el

espín es hacia abajo tiene un momento

positivo . (Richard P. Feynman, 1972.

p.37-1 ) Tomado de José García G. (2004)

Page 12: Histéresis Magnética

Anti ferromagnetismo

El antiferromagnetismo es cuando esta en presencia de

un campo magnético, los dipolos magnéticos de los átomos de los

materiales antiferromagnéticos se alinean por si mismo en

direcciones opuestas.(José García G. , 2004)

La interacción

antiferromagnética es la

interacción magnética que hace

que los momentos magnéticos

tiendan a disponerse en la

misma dirección y en sentido

inverso, cancelándolos si tienen

el mismo valor absoluto, o

reduciéndolos si son distintos.

(José García G., 2004) Tomado de José García G. (2004)

Page 13: Histéresis Magnética

Tipos de materiales Magnéticos

Metálicos Cerámicos

Son los ferromagnéticos , se pueden

clasificar en blandos y duros .

Los blandos son aquellos que se pueden

desmagnetizar con más facilidad y se

suelen emplear en electroimanes para

poder variar en ellos el flujo magnético y

controlar así la corriente inducida en

bobinas. Entre ellos tenemos las

aleaciones de hierro con un 3-4 % de

silicio y aleaciones Fe-Ni .

Los duros son, aquellos que conservan

inicialmente un gran campo magnético y

son aptos para imanes permanentes. Se

usan por ejemplo para separar ganga no

magnética de mena magnética en la

extracción de minerales; se suelen utilizar

aleaciones de Fe, Al, Ni, Co; y aleaciones

Fe, Cr, Co entre otras.*

Son materiales ferromagnéticos

Aunque su origen es cerámico

presentan algunas

particularidades en su estructura

atómica, de tal forma que tienen

un emparejamiento particular de

los spines de los electrones, por lo

que se pueden magnetizar.

Algunos de estos materiales son

espinelas, que son aleaciones de

Mn, Ni, Zn, Mg y Co; se suelen

utilizar como elementos pasivos

para suprimir interferencias en

circuitos electrónicos, como

transpondedor en circuitos de

radiofrecuencia que pueden

usarse para identificar animales,

llaves de automóvil, entre otros. *

Page 14: Histéresis Magnética

Leer detalladamente cada una de las preguntas que se presentan

en el juego.

Cada pregunta cuenta con cuatro (4) opciones en donde una de

ellas es la respuesta correcta.

Se debe seleccionar de acuerdo a tu conocimiento la respuesta

que consideres que es la correcta dándole clíck al icono que se

encuentra al lado de la misma.

Si tu respuesta es correcta, selecciona el icono que te llevara a la

siguiente pregunta y si es incorrecta no te rindas seleccionando el

botón de recordemos y luego puedes volver a seleccionando el dibujo

negro que te llevara nuevamente a la pregunta para que respondas

correctamente.

Reto al conocimiento

Page 15: Histéresis Magnética

Los lazos de la histéresis para materiales

magnéticos depende de los tipos de materiales

Magnéticos metálicos las cuales son:

Quebrados y

pegados Secos y metálicos

Blandos y duros Magnéticos y

ferromagnéticos

Page 16: Histéresis Magnética

Diamagnetismo

Distancia

Materiales

Fenómeno físico por el cual, los materiales,

en mayor o menor medida, ejercen fuerzas

de atracción o repulsión sobre otros

materiales, se le llama:

Magnetismo

Page 17: Histéresis Magnética

Magnetismo

Paramagnetismo Cerámicos

Ferromagnetica

La histéresis magnética depende de la historia de

la sustancia, así como la intensidad del campo

aplicado. Entonces la sustancia magnetizada que

se habla es:

Page 18: Histéresis Magnética

La magnitud del momento magnético inducido

es extremadamente pequeña y en dirección

opuesta al campo aplicado, esto es:

Diamagnetismo

Gravedad Distancia

Altura

Page 19: Histéresis Magnética

Los dipolos magnéticos que actúan

individualmente sin interacción mutua entre

dipolos adyacentes son los:

Núcleos

Átomos Imanes

Paramagnéticos

Page 20: Histéresis Magnética

Los tipos de materiales magnéticos que actúan

son los:

Verdes y

cerámicos

Bandos y

elásticos

Metálicos y

roca

Cerámicos y

Metálicos

Page 21: Histéresis Magnética

La interacción magnética que hace que los

momentos magnéticos tiendan a disponerse en

la misma dirección y en sentido inverso, son los:

Antiferromagnetismo

Ferromagnetismo Metálicos

Núcleos

Page 22: Histéresis Magnética

Algunos materiales son magnéticos y otros no,

pero cómo se puede destruir el magnetismo en

un material magnético por:

Agua

Alcohol Sodio

Calentamiento

Page 23: Histéresis Magnética

Referencias Bibliográficas

José García G. (2004) Materiales Magnéticos [Enciclopedia en línea].

Disponible: http://www.unalmed.edu.co/~cpgarcia/magneticas.pdf

[Consulta 2011, Junio 09]

Richard P. Feynman (1972). Materiales Magnéticos. ( Vol. 2). Fondo

educativo interamericano, S.A.

Serway, R. y Jewett Jr., J. (2005). Materiales Magneticos e Histéresis

Magnética (6ª. Ed., Vol. 2). México: Thomson *