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
Electromagnetismo
Propiedades MagnĂŠticas de los materiales
HistĂŠresis MagnĂŠtica
Reto al conocimiento
Propiedades MagnĂŠticas de los materiales
Tipos de materiales MagnĂŠticos
Magnetismo
Propiedades o tipos de magnetismo
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).
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).
Magnetismo 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)
Propiedades o tipos de magnetismo Propiedades magn茅ticas microsc贸picas de los materiales
Anti ferromagnetismo
Ferromagnetismo
Diamagnetismo
Paramagnetismo Para mayor profundizaci贸n acerca de los ya antes expuesto, has clic en el siguiente link: http://www.unalmed.edu.co/~cpgarcia/magneticas.pdf
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)
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)
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)
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. Tomado de José García G. (2004) p.37-1 )
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)
Tipos de materiales Magnéticos Cerámicos 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. *
Metálicos 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.*
Reto al conocimiento 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 dĂĄndole clĂck 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 botĂłn de recordemos y luego puedes volver a seleccionando el dibujo negro que te llevara nuevamente a la pregunta para que respondas correctamente.
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
Fen贸meno f铆sico por el cual, los materiales, en mayor o menor medida, ejercen fuerzas de atracci贸n o repulsi贸n sobre otros materiales, se le llama: Distancia
Magnetismo
Diamagnetismo
Materiales
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:
Paramagnetismo
Magnetismo
Cerámicos
Ferromagnetica
La magnitud del momento magnĂŠtico inducido es extremadamente pequeĂąa y en direcciĂłn opuesta al campo aplicado, esto es:
Gravedad
Diamagnetismo
Distancia
Altura
Los dipolos magnéticos que actúan individualmente sin interacción mutua entre dipolos adyacentes son los:
Átomos
Núcleos
Imanes
Paramagnéticos
Los tipos de materiales magnéticos que actúan son los:
Cerámicos y Metálicos
Verdes y cerámicos
Metálicos y roca
Bandos y elásticos
La interacción magnética que hace que los momentos magnéticos tiendan a disponerse en la misma dirección y en sentido inverso, son los:
Ferromagnetismo
Antiferromagnetismo
Metálicos
Núcleos
Algunos materiales son magnĂŠticos y otros no, pero cĂłmo se puede destruir el magnetismo en un material magnĂŠtico por:
Alcohol
Sodio
Agua
Calentamiento
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 *