NOMBRE DELALUMNO: CHIQUINI GONZALEZ CARLOS ENRIQUE
MATERIA: ELECTROMAGNETISMO
NOMBRE DEL TRABAJO: CONSTANTES MAGNETICAS
SEMESTRE: TRES
PROFESORA: CARMEN LEAL
FECHA: 7 DE JUNIO2012
CALIFICACION: ____________
INTRODUCCION
La palabra "constante" viene del Latin constans, o constantis, y científicamente se refiere a una variable que tiene un valor fijo en un determinado proceso o cálculo.. El término constante, sin embargo, no solamente se refiere a una entidad que no cambia en las fórmulas matemáticas, pero a una entidad que siempre tiene el mismo valor en la realidad. En muchas ciencias una constante suele referirse a un coeficiente numérico que aparece en la expresión de una ley, o en una expresión algebraica representativa de un determinado fenómeno o d e una relación entre varios de ellos. No obstante, en ciertos casos sólo indica cierto valor experimental que es siempre el mismo o casi el mismo, e incluso en medicina se habla de "constantes vitales" como el conjunto de los datos relativos a la composición y las funciones del organismo cuyo valor debe de mantenerse dentro de ciertos límites para que la vida se desarrolle en condiciones normales. Una constante a aquel dato, principio o hecho que no esta sujeto a cambios ni variaciones. Existen una multitud de constantes que se han obtenido en el transcurso de las sucesivas investigaciones de la física, la química y la matemática, y muchas de ellas han constituido el fundamento de explicaciones científicas posteriores, (la mayoría han recibido el nombre de su descubridor).
DESARROLLO
CONSTANTES MAGNÉTICAS. El estado magnético de una sustancia se describe por medio de una cantidad denominada el vector de magnetización, M . La magnitud del vector de magnetización es igual al momento magnético por unidad de volumen de la sustancia . El campo magnético total en una sustancia
depende tanto del campo magnético externo aplicado com o de la magnetización de la sustancia. Considere una región donde existe un campo magnético Bo producido por un conductor por el que circula corriente. Si llenamos esa región con una sustancia magnética, el campo magnético total B en esa región es B =Bo + Bm, donde Bm, es el campo producido por la sustancia magnética. Esta contribución puede expresarse en términos del vector magnetización como Bm = μoM: por lo tanto, el campo magnético total en la región se convierte en: B = Bo + μoM
Conviene introducir una cantidad de campo H, llamada intensidad de campo magnético, Esta cantidad vectorial se define por medio de la relación: H = B/μo-M, o bien despejando a B tenemos: B = μo (H + M).
En unidades del Sistema Internacional, las dimensiones de H como de M son amperes por metro (A/m).
En una gran clase de sustancias, específicamente paramagnéticas y diamagnéticas, el vector de magnetización M es proporcional a la intensidad de campo magnético H. Para estas sustancias, podemos escribir: M = χ H.
Donde χ (la letra griega chi) es un factor adimensional llamado susceptibilidad magnética. Si la sustancia es paramagnética, χ, es positiva , en cuyo caso M, está en la misma dirección que H . Si la sustancia es diamagnética, χ, es negativa, y M es opuesto a H. Es importante advertir que esta relación lineal entre M y H no se aplica a sustancias ferromagnéticas como el Hierro, níquel, cobalto, gadolinio y disprosio entre otros. Las
susceptibilidades magnéticas de algunas sustancias, se muestran en la tabla siguiente:
Susceptibilidades magnéticas de algunas sustancia paramagnéticas y diamagnéticas a 25 º C Sustancia paramagnética
χ
Sustancia diamagnética -
Bismuto
-1.66 x 10
-5
Cobre
-9.8 x 10
Diamante
-2.2 x 10
Oro
-3.6 x 10
-5
Plomo
-1.7 x 10
-4
Mercurio
-2.9 x 10
Plata
-2.6 x 10
Aluminio
2.3x 10
Calcio
1.9 x 10
Cromo
2.7 x 10
Litio
2.1 x 10
Magnesio
1.2 x 10
Platino
2.9 x 10
Tungsteno
χ
-4
-5
6.8 x 10
-5
Silicio
-
-6 -5
-5 -5
-5 -5 -6
-4.2 x 10
La sustitución de M, en la ecuación del campo magnético B, da como resultado la siguiente ecuación: B = μo (H + M) = μo (H + χH) = μo (1 + χ)H B = μm H.
Donde μm recibe el nombre de permeabilidad magnética de la sustancia y tiene el valor de: μm = μo (1 + χ).
Las sustancias también pueden clasificarse en términos de cómo se compara su permeabilidad magnética μm con μo (la permeabilidad del espacio libre, del vacío o aire), de la siguiente manera: Paramagnética μm > μo
Diamagnética μm < μo Ferromagnética μm >>> μo Puesto que χ, es muy pequeña para sustancias paramagnéticas y diamagnéticas, μ m, es casi igual que μo, en estos casos, Para sustancias ferroma gnéticas, sin embargo, μ m,es por lo común varios cientos de veces más grande que μ o. Aunque la ecuación: B = μm H, brinda una relación simple
entre B y H, debe interpretarse con cuidado cuando se trabaja con sustancias ferromagnéticas. Esto se debe a que e l valor de μm, no es característico de la sustancia , sino que más bien depende del estado y tratamientos previos de la m uestra. CONCLUSION
RESOLUCIÓN DE UN PROBLEMA DE INTENSIDAD Y DENSIDAD DE CAMPO MAGNÉTICO. 1. Un toroide devanado con 60 vueltas/m de alambre, conduce 5 amperes de corriente. El núcleo es de hierro, el cual tiene una permeabilidad magnética de 5000 μ o bajo las
condiciones dadas. Encuentre la intensidad magnética H y la densidad de campo magnético B dentro del hierro. Solución: H = nI = (60 vueltas/m) (5 A) = 300 Amperes.vueltas/m. -7
B = μm H = 5000 μ oH = 5000 (4 π x 10 wb/A.m)(300 A.vueltas/m)= 1.88 Teslas. M = χH = 300 Amperes.vueltas/.
BIBLIOGRAFIA www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos
