¿Qué es la susceptibilidad magnética? Magnetización - Definición

En electromagnetismo, la susceptibilidad magnética es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización de un material en respuesta a un campo magnético aplicado.

En electromagnetismo, la susceptibilidad magnética es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización de un material en respuesta a un campo magnético aplicado. La magnitud de M es proporcional al campo aplicado de la siguiente manera:

La susceptibilidad magnética y la permeabilidad relativa se relacionan de la siguiente manera:

Esto permite una clasificación simple de la respuesta de la mayoría de los materiales a un campo magnético aplicado en dos categorías: una alineación con el campo magnético, χ>0, llamada paramagnetismo, o una alineación contra el campo, χ<0, llamada diamagnetismo.

Material diamagnético. Los materiales diamagnéticos son aquellos que algunas personas generalmente consideran no magnéticos. Los materiales diamagnéticos son repelidos por un campo magnético; un campo magnético aplicado crea un campo magnético inducido en ellos en la dirección opuesta, provocando una fuerza repulsiva. El diamagnetismo es el resultado de cambios en el movimiento orbital de los electrones que son inducidos por un campo externo. Los materiales diamagnéticos incluyen agua, madera, la mayoría de los compuestos orgánicos como el petróleo y algunos plásticos, y muchos metales, incluido el cobre, en particular los pesados con muchos electrones centrales, como el mercurio, el oro y el bismuto. El efecto es extremadamente pequeño (con susceptibilidades del orden de ^-10-5) y en oposición al campo aplicado. Los materiales diamagnéticos, como el agua o los materiales a base de agua, tienen una permeabilidad magnética relativa menor o igual a 1 y, por lo tanto, una susceptibilidad magnética menor o igual a 0, ya que la susceptibilidad se define como χ _v = μ _v – 1 Los materiales diamagnéticos y paramagnéticos se consideran no magnéticos porque las magnetizaciones son relativamente pequeñas y persisten sólo mientras está presente un campo aplicado. Si χ ( susceptibilidad magnética) es negativo, el material es diamagnético. En este caso, el campo magnético del material se debilita por la magnetización inducida. Los materiales diamagnéticos son repelidos por campos magnéticos. Por ejemplo, la susceptibilidad magnética de diamagnetos como el agua es χ _v = −9,05 × 10⁻⁶. El material más fuertemente diamagnético es el bismuto, χ _v = −1,66 × 10⁻⁴. Generalmente, se dice que los materiales no magnéticos son paramagnéticos o diamagnéticos porque no poseen magnetización permanente sin un campo magnético externo.
Materiales paramagnéticos. Los materiales paramagnéticos son aquellos que tienen dipolos atómicos permanentes, sobre los que se actúa individualmente y se alinean en la dirección de un campo externo. Los materiales diamagnéticos y paramagnéticos se consideran no magnéticos porque las magnetizaciones son relativamente pequeñas y persisten solo mientras está presente un campo aplicado. Si χ ( susceptibilidad magnética) es positivo, un material puede ser paramagnético. En este caso, el campo magnético del material se ve reforzado por la magnetización inducida. Los materiales paramagnéticos incluyen la mayoría de los elementos químicos y algunos compuestos. Tienen una permeabilidad magnética relativa ligeramente superior a 1 (es decir, una pequeña susceptibilidad magnética positiva) y, por tanto, son atraídos por los campos magnéticos. Generalmente, se dice que los materiales no magnéticos son paramagnéticos o diamagnéticos porque no poseen magnetización permanente sin un campo magnético externo.

Una propiedad estrechamente relacionada de los materiales es la permeabilidad relativa, que es la relación entre la permeabilidad en un material y la permeabilidad en el vacío. En general, la permeabilidad es la medida de la resistencia de una sustancia frente a la formación de un campo magnético.

Ni μ _r ni χ son constantes, ya que pueden variar con la posición en el medio. Dependen no solo del material sino también de la magnitud del campo, H, la frecuencia del campo magnético aplicado, la humedad, la temperatura y otros parámetros. Casi todos los materiales responden a un campo magnético magnetizándose, pero la mayoría son paramagnéticos con una respuesta tan débil que no tiene ningún uso práctico. Algunos, sin embargo, contienen átomos que tienen momentos dipolares grandes y tienen la capacidad de magnetizarse espontáneamente (es decir, alinear sus dipolos en paralelo). Estos se denominan materiales ferromagnéticos y ferrimagnéticos (el segundo se llama ferritas para abreviar), y son estos los que tienen un uso práctico real. Ferromagnético, ferrimagnético,

References:

Ciencia de los materiales:

Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: comprender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Propiedades magnéticas

Esperamos que este artículo, Susceptibilidad magnética – Magnetización , le ayude. Si es así, danos un me gusta en la barra lateral. El objetivo principal de este sitio web es ayudar al público a conocer información importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.