INDICE

Introduccion ........................................................................................................ 4

Materiales Ferromagneticos .......................................................................... 5

Materiales Diamagneticos ............................................................................... 8

Materiales Paramagneticos ............................................................................. 11

Bibliografia ............................................................................................................ 14

Introducción

El presente trabajo se realizó para conocer las características físicas y

magnéticas de los materiales, así mismo se observaran otras propiedades y datos

acerca de estos materiales.

Para comenzar introduciremos los conceptos fundamentales.

El magnetismo o energía magnética es un fenómeno físico por el cual los objetos

ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales

conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el

níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes.

Existen diversos tipos de comportamiento de los materiales magnéticos, siendo los

principales el ferromagnetismo, el diamagnetismo y el paramagnetismo.

Materiales Ferromagnéticos El ferromagnetismo es un fenómeno que no se debe sólo a propiedades

atómico-moleculares sino que es un efecto colectivo que requiere una estructura sólida.

Los materiales ferromagneticos son magnéticos por excelencia o fuertemente

magnéticos. Las lineas de flujo magnetico fluyen con mayor facilidad a traves del

cuerpo que por el vacio.

Ejemplo: hierro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni).

El hierro se magnetiza fácilmente a temperatura ordinaria; es difícil de magnetizar en

caliente y sobre los 790ºC la propiedad magnética desaparece.

El estado del cobalto en su forma natural es sólido (ferro magnético). El cobalto es un

elemento químico de aspecto metálico con tono gris y pertenece al grupo de los

metales de transición. Las propiedades químicas del cobalto son intermedias a las del

hierro y del níquel.

El niquel es un metal duro, maleable y dúctil, que puede presentar un intenso

brillo.Tiene propiedades magnéticas por debajo de 345 ºC.

Los materiales ferromagnéticos son elementos de transición, con una

configuración en sus átomos que

favorece la interacción entre los

dipolos magnéticos, los cuales se

alinean paralelamente dentro de zonas

que se llaman dominios.

El campo magnético dentro del

dominio es intenso, pero en una

muestra global el material

generalmente no estará magnetizado,

debido a que los muchos dominios que

lo componen estarán orientados entre

ellos de forma aleatoria.

El ferromagnetismo se manifiesta en el

hecho de que un pequeño campo

magnético impuesto externamente puede

originar que los dominios magnéticos se

alineen entre sí y entonces se dice que el

material está magnetizado. Luego, el

campo magnético generado, se puede

aumentar por un gran factor que

normalmente se expresa como la

permeabilidad relativa del material.

Si ahora se retira el campo externo, los

efectos del campo aplicado no

desaparecen por completo, quedando un

magnetismo remanente, que es la causa

de la existencia de los imanes

permanentes. Este magnetismo remanente se origina porque los momentos

magnéticos de los dominios no vuelven a su orientación original, quedando

mayoritariamente orientados en la dirección del campo aplicado

Los ferroimanes tienden a permanecer magnetizados en cierta medida después de ser

sometido a un campo magnético externo. Esta tendencia a "recordar su historia

magnética" se llama histéresis.

Algunos de estos materiales se mantienen imantados por poco, mucho tiempo o

permanentemente. Esta capacidad de mantenerse imantado, se llama retentividad.

Todos los ferroimanes tienen una temperatura máxima, donde desaparecen las

propiedades ferromagnéticas como resultado de la agitación térmica. Esta temperatura

se llama temperatura de Curie.

Materiales Diamagneticos Los materiales denominados diamagnéticos se caracterizan por ser repelidos

por los imanes (es lo opuesto a los materiales ferromagnéticos, que son atraídos por

los imanes).

Las sustancias son, en su gran mayoría, diamagnéticas, puesto que todos los pares de

electrones con espín opuesto contribuyen débilmente al diamagnetismo, y sólo en los

casos en los que hay electrones desparejados existe una contribución paramagnética

(o más compleja) en sentido contrario. El diamagnetismo es el comportamiento

magnético residual de los materiales que no son ni paramagnéticos ni ferromagnéticos.

Algunos ejemplos de materiales diamagnéticos son: el bismuto metálico, el hidrógeno,

el helio y los demás gases nobles, el cloruro de sodio, el cobre, el oro, el silicio, el

germanio, el grafito, el bronce y el azufre. Nótese que no todos los citados tienen

número par de electrones.

Cualquier conductor mostrará un efecto diamagnético fuerte en presencia de campos

magnéticos variables, porque se generarán corrientes circulantes, que se opondrán a

los cambios del campo magnético. Un superconductor será un diamagnético perfecto

ya que no hay resistencia a la formación de bucles de corriente.

El diamagnetismo se puede explicar de forma sencilla si se considera una

consecuencia de aplciar la Ley de Lenz a nivel

molecular. Según la teoría electromagnética,

siempre que varía el flujo magnético se genera una

corriente inducida y, según esta Ley, "el sentido de

las corrientes inducidas es tal que con sus acciones

electromagnéticas tienden a oponerse a la causa

que las produce".

Todos los átomos contienen electrones que se

mueven libremente y cuando se aplica un campo

magnético exterior se induce una corriente

superpuesta cuyo efecto magnético es opuesto al

campo aplicado.

Al aplicarle un campo magnético externo Bo, los momentos de las moléculas o átomos

se orientan originando un campo Bm que se opone a dicho campo externo.

Esta oposición de campos hace que en el interior del material el campo resultante B

sea un campo menor al campo Bm que se origina en el interior del material por la

orientación de los momentos de sus moléculas. Al ser estos campos opuestos ambos

se repelen. Otra característica de estos materiales es que todos los polos magnéticos

se repelen , dado que si cambiamos la orientación del campo Bo de la Figura 2 el

campo inducido en el material Bm también cambiará a una nueva orientación de forma

que se oponga al campo Bo.

Uno de los fenómenos más curiosos que presentan los materiales diamagnéticos es la

levitación diamagnética.

El que la magnetización vaya en sentido opuesto al campo aplicado hace que los

materiales diamagnéticos sean repelidos por los imanes. Supongamos una partícula

diamagnética situada encima del polo norte de un imán (o de una bobina). El campo

aplicado va hacia arriba, por lo que el momento dipolar de la partícula va hacia abajo.

Al enfrentarse los polos norte, la partícula se ve repelida. Lo mismo si es un polo sur.

Aplicando campos muy intensos puede hacerse levitar objetos.

Materiales Paramagnéticos Los materiales paramagnéticos son aquellos cuya suma neta de los momentos

magnéticos permanentes de sus átomos o moléculas es nula. Estos materiales tienen

un comportamiento magnético muy débil.

Algunos ejemplos de materiales paramagnéticos son: aluminio, litio, platino, iridio.

Se denomina materiales paramagnéticos a los materiales o medios cuya permeabilidad

magnética es similar a la del vacío. Estos materiales o medios presentan en una

medida despreciable el fenómeno de ferromagnetismo. En términos físicos, se dice que

tiene un valor aproximadamente igual a 1 para su permeabilidad magnética relativa,

cociente de la permeabilidad del material o medio entre la permeabilidad del vacío.

En este tipo de materiales las lineas de flujo magnetico pasan con mas libertad por el

cuerpo que a traves del vacio.

Los materiales paramagnéticos sufren el mismo tipo de atracción y repulsión que los

imanes normales, cuando están sujetos a un campo magnético. Sin embargo, al retirar

el campo magnético, la entropía destruye el alineamiento magnético, que ya no está

favorecido energéticamente. Es decir, los materiales paramagnéticos son materiales

atraídos por imanes, pero no se convierten en materiales permanentemente

magnetizados.

Si se aplica un campo magnético exterior lo suficientemente elevado, los momentos

magnéticos de los materiales paramagnéticos se tienden a ordenar de forma paralela al

mismo. Por tano, los dipolos se orientan en la misma dirección y sentido que el campo

aplicado, por lo que la susceptibilidad magnética, aunque débil, es positiva, y la

permeabilidad relativa es ligeramente mayor que la unidad. Cuando las sustancias para

magnéticas se colocan en un campo magnético externo, sus momentos atómicos

tienden a alinearse en el campo, sin embargo este proceso de alineamiento debe

competir con el momento térmico, y que tienden orientar al azar en los momentos

magnéticos. Otra característica que los diferencia de los materiales ferromagnéticos es

el hecho de que cuando se elimina el campo externo aplicado el efecto del

paramagnetismo desaparece.

La suma del campo externo y el campo originado por la orientación de los momentos

magnéticos de los átomos del material hace que en el interior de este el campo

resultante sea B

Características:

Lo descrito anteriormente implica que los materiales paramagnéticos poseen las

siguientes características, que los diferencian de otras clases de materiales

magnéticos:

Poseen una susceptibilidad magnética aproximadamente cero.

Su permeabilidad magnética µ es ligeramente superior a la del vacío (µ0); es

decir mayor que la unidad .

A temperatura ambiente, y en ausencia de campo, no son magnéticos.

Bibliografía Héctor Pérez Montiel (2000). Física General. México. GRUPO PATRIA CULTURAL

S.A. de C.V. PP 474

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http://patricioconcha.ubb.cl/transformadores/materiales_ferromagneticos.htm

http://www.unicrom.com/tut_material-ferromagnetico.asp

http://webs.uvigo.es/quintans/recursos/Web_electromagnetismo/magnetismo_materiale

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http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/ferro.html

http://trabajodeconfiguracion102.blogspot.mx/2013/07/propiedades-fisicas-y-quimicas-

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http://www.ecured.cu/index.php/Diamagnetismo

http://es.wikipedia.org/wiki/Diamagnetismo

http://laplace.us.es/wiki/index.php/Diamagn%C3%A9tico

http://es.wikipedia.org/wiki/Paramagnetismo

http://luz.izt.uam.mx/mediawiki/index.php/Paramagnetismo