Propiedades magnéticas de los materiales (ejemplo)

Las limaduras de hierro reaccionan al campo imantado del imán y siguen el patrón de sus líneas.

¿Cuáles son las características imantadas del material?

esta imantado Las características de los materiales son sus manifestaciones en presencia de campos magnéticos externos y visto que existen elementos y compuestos que crean espontáneamente estos campos magnéticos.

Ejemplos de materiales con importantes propiedades imantadas son el hierro, cobalto y níquel, aparte de óxidos de hierro como magnetita y maghemita, óxido de cromo, óxido de níquel y aleaciones como l 'alnico (aluminio, níquel y cobalto).

Su magnetismo actúa por la atracción de varillas hechas de estos materiales a limaduras de hierro, clips metálicos, monedas y otros pequeños elementos metálicos.

Si colocas limaduras de hierro en una hoja de papel y pasas la varilla magnética por debajo, verás de manera rápida que las limaduras de hierro están preparadas en forma de curvas y líneas cerradas que parten de un radical de la varilla y acaban en el otro. fin.

Es el patrón de campo magnético desarrollado por el imán y desarrollado por la reacción de los ficheros. Una vez que se retira el imán, las limaduras pueden volver a estropearse de manera fácil.

El origen del magnetismo en la materia es el movimiento de electrones en los átomos. Los electrones tienen un movimiento impulsado por la atracción electrostática del núcleo, además tienen un espín, una propiedad de naturaleza cuántica completa, similar a la rotación de un electrón cerca de su propio eje.

Como resultado, el electrón se comporta como un pequeño bucle de corriente que genera su campo imantado.

Contestación magnética

Toda la materia reacciona de forma vaga a los campos magnéticos externos, esto se origina por que en cada átomo el movimiento orbital de un electrón crea un vector llamado Momento magnético orbitalY creó giro Momento magnético de rotación.

Entre ellos, crean el instante imantado del electrón, que paralelamente ayuda al instante imantado neto del átomo.

En verdad, de la misma los electrones, los protones son partículas cargadas en movimiento y contribuyen poquísimo al momento imantado neto de los átomos. Por consiguiente, podemos sospechar que el instante imantado de un átomo es dependiente prácticamente exclusivamente de sus electrones.

En la mayoría de los materiales, el instante imantado se distribuye aleatoriamente, lo que resulta en un instante imantado neto de un átomo de cero. Pero en materiales que pueden generar su propio campo magnético, el instante imantado es mucho menor. Están organizados y no se cancelan entre sí, sino crean un momento magnético neto distinto de cero.

En este momento suponga que el material está expuesto a un campo imantado externo que puede alinear los momentos magnéticos desorganizados en el material y hacer un instante imantado neto distinto de cero. Esto provoca una reacción imantada en la sustancia en cuestión.

Hay tres reacciones:

  • Diamagnético
  • Paramagnético
  • Ferromagnético

Susceptibilidad magnética

Para caracterizar todas estas reacciones, existe una cantidad física adimensional llamada Susceptibilidad magnéticaSu valor indica el nivel de magnetización que tiene la posibilidad de tener una substancia en presencia de un campo magnético de afuera.

y metro ¿Es el vector de magnetización generado por el vector por ahora imantado neto por unidad de volumen en el material, H Campo imantado de afuera y para muchas substancias la susceptibilidad magnética debe ser:

metro = Ï ?? a ??H

En otras expresiones, la magnetización generada en el material es proporcional al campo magnético de afuera aplicado.

Las primordiales características imantadas del material.

1. Diamagnético

Todos los materiales, sin excepción, presentan una reacción diamagnética que siempre y en todo momento repele el campo imantado externo. Si este es el único efecto del campo de afuera sobre el material, se considera diamagnético.

La repulsión procede de la ley de Faraday-Lenz por el hecho de que el campo de afuera induce una corriente en la materia que es siempre inversa a la que la provocó.

Los materiales con la contestación diamagnética más esencial son el bismuto y el antimonio. El diamagnetismo también se puede observar en metales como madera, agua, sal, oro, plata y cobre, y ciertos gases como el helio.

La susceptibilidad magnética de estos materiales es siempre y en todo momento negativa, por ejemplo, la susceptibilidad magnética del bismuto es -16,6 (sin unidades porque no posee dimensiones).

2. Paramagnetismo

Hay átomos con un pequeño momento magnético agudo. En el momento en que se expone a un campo imantado de afuera, ejerce un par para alinear los momentos imantados particulares con el campo imantado.

La contestación del material al campo imantado es la atracción, que crea un vector de magnetización. metro Intranet. Por consiguiente, la susceptibilidad imantada de los materiales paramagnéticos es siempre positiva.

En el momento en que el material se excita, la alineación resultante de la magnetización con el campo magnético de afuera se compensa con el movimiento térmico, que tiende a destruirlo.

Sabemos experimentalmente que la susceptibilidad imantada la temperatura del material paramagnético es dependiente de la temperatura T como:

Ejemplos de materiales paramagnéticos son: uranio, platino, aluminio, sodio, sulfato de cobre y tierras extrañas.

3. Ferromagnético

En los materiales ferromagnéticos como el hierro, el níquel, el cobalto y las aleaciones, los momentos imantados de cada átomo tienden a estar más juntos, formando lo que tiene por nombre el Dominio magnético.

Cuando el material no está magnetizado, los dominios imantados se orientan aleatoriamente, como clavos de hierro, para minimizar la energía potencial en el material.

No obstante, cuando se aplica un campo magnético de afuera, los límites del dominio se modifican, incrementando de este modo las dimensiones que consiguen alinearse con el campo imantado de afuera. Si este es suficientemente fuerte, todos y cada uno de los dominios toman la misma dirección y el material se magnetiza allí.

Los objetos hechos de hierro, níquel o cobalto tienen una alta susceptibilidad imantada y pueden recibir una fuerte magnetización bajo la predominación de un fuerte campo externo, al tiempo que la magnetización sigue en buena medida en el momento en que se elimina el campo imantado. De esta manera se pueden producir imanes permanentes.

Exactamente la misma los materiales paramagnéticos, el ferromagnetismo disminuye con la temperatura, que se considera tal. llamado Temperatura curie.

Otra forma de debilitar la magnetización es permitir que caiga o golpear el imán, puesto que el impacto tiende a eliminar los dominios magnéticos.

Ferromagnético

En los materiales ferrimagnéticos, el instante imantado de cada átomo también tiene un orden. Todos están dispuestos en exactamente la misma dirección, pero en direcciones alternas, lo que significa que algunos, pero no todos, tienen la posibilidad de cancelarse, creando una fuerte magnetización en el material.

Un ejemplo de material ferrimagnético es la maghemita, un tipo de óxido de hierro formado a partir de magnetita bajo determinadas condiciones y que tiene un fuerte magnetismo.

4. Antiferromagnetismo

Otra forma de disponer los instantes imantados es disponerlos de manera antiparalela, esto es a través de hápticos alternos, como ocurre con el óxido de manganeso, con lo que no reaccionan al campo de afuera como materiales ferromagnéticos. Respuesta.

Tema de interés

Propiedades ópticas de los materiales.

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