Tema 7: Acciones del campo magnético sobre cargas móviles

Tema 7: Acciones del campo magnético sobre cargas móviles
Los fenómenos magnéticos son conocidos desde la Antigüedad; hace más de dos mil
años, los griegos descubrieron que un mineral, actualmente denominado magnetita,
atraía trozos de hierro; la magnetita es un imán natural. También hay constancia de
que desde antes del siglo XII se utilizaba la propiedad de una aguja imantada de
señalar siempre al norte para fabricar brújulas con las que orientarse en la navegación.
Se denominan sustancias magnéticas las que son atraídas por la magnetita, como el
hierro, el acero, el cobalto o el níquel. Las sustancias magnéticas, a su vez, pueden
convertirse en imanes mediante diferentes formas de imantación:
• Si las sustancias se frotan con magnetita, se convierten en imanes artificiales que
pueden ser temporales o permanentes. En este último caso conservan durante
mucho tiempo su poder magnético.
• Si se someten a una corriente eléctrica, también se comportan como imanes; si
esto sucede, mientras dura el paso de la corriente se denominan imanes artificiales
temporales, o electroimanes. La imantación también puede ser permanente
Los imanes manifiestan sus propiedades magnéticas sin necesidad de que exista contacto
con las sustancias con las que interaccionan. Las interacciones magnéticas, por tanto, se
manifiestan a distancia.
Es posible visualizar las líneas magnéticas de un imán espolvoreando limaduras de
hierro o situando pequeñas agujas imantadas sobre una cartulina situada encima de
un imán. Se observa claramente la distribución de las limaduras o de las agujas en unas
líneas que se denominan líneas de fuerza magnéticas
Las agujas imantadas de cada brújula se orientan tangencialmente
a las líneas de fuerza magnéticas.
LA TIERRA:
UN GIGANTESCO IMÁN
William Gilbert (1544-1603) señaló que la propiedad
de una aguja imantada de orientarse hacia el Norte
geográfico muestra que la Tierra es un gigantesco
imán permanente: su polo sur magnético está en las
proximidades del polo Norte geográfico.
Convencionalmente se denomina polo norte de un
imán al que se orienta hacia el Norte geográfico.
En las zonas donde las líneas están más juntas, el efecto del imán es más intenso. Estas
zonas se localizan en los extremos del imán y se denominan polos, que
convencionalmente se llaman polo norte y polo sur. Es fácil comprobar experimentalmente que polos de diferente nombre se atraen y polos de igual nombre se
repelen.
Cuando se acerca el polo de un imán a una sustancia magnética, en el extremo
cercano al imán se induce un polo momentáneo contrario al del imán; el
imán y la sustancia se atraen aunque esta no sea un imán. Cuando se retira el imán,
desaparece el magnetismo que manifestaba la sustancia.
Si se rompe un imán en dos trozos, cada uno de ellos se comporta como un nuevo imán
que presenta sus propios polos norte y sur: es imposible separar los polos de un
imán. Este comportamiento sugiere que el magnetismo se debe a la estructura interna
de la materia.
1
2. EL CAMPO MAGNÉTICO Y LA FUERZA DE LORENTZ
REPRESENTACIÓN DE
LAFUERZA MAGNÉTICA
Trozos de hierro o pequeñas agujas imantadas son atraídos por un
imán, que en ausencia del mismo permanecen inmóviles: se dice
entonces que ha producido un campo magnético en el espacio que
lo rodea.
Si se sitúa una carga eléctrica en reposo en un campo magnético, no
se observa ninguna interacción entre ambos. Pero, si la carga eléctrica
se mueve, se manifiesta una fuerza sobre ella; experimentalmente se
comprueba que esta fuerza ejercida por el campo es proporcional al
valor de la carga y a su velocidad: la dirección de la fuerza es
perpendicular a la velocidad de la carga.
Se define un vector , denominado inducción magnética, en cada
punto del mediante la relación, y se mide en T(Teslas):
donde
es la fuerza que actúa sobre una carga eléctrica en movimiento que se
introduce en el campo, q es el valor de dicha carga,
es su velocidad y
vector
inducción magnética, que representa matemáticamente al campo magnético
Si α es el ángulo que forman en un punto del espacio los vectores
que el módulo de la fuerza que actúa sobre la carga en ese punto es:
y
,se tiene
F = qvB sen α
La expresión anterior justifica el hecho de que, si la carga se introduce paralela al
vector , no aparece ninguna fuerza sobre ella, ya que entonces α = 0º lo que
implica que sen α = 0.
Si la intensidad del vector inducción magnética
es la misma en todos le el campo
se denomina campo magnético uniforme. Las líneas que en cada pto son tangentes
al vector
se denominan líneas de inducción magnética o líneas de fuerza del
campo y constituyen una representación gráfica del campo magnético.
REPRESENTACIÓN DE LAS LINEAS DE FUERZA DEL CAMPO
REGLA DE LA MANO DERECHA (I)
Para determinar el sentido de la fuerza magnética,
puede recurrirse a la llamada «regla de la mano
derecha». Cuando el dedo índice de la mano
derecha apunta en la dirección de v y el dedo
corazón en la de B, el pulgar apunta en la dirección
y sentido de F para una carga positiva. Cuando la
carga es negativa, el sentido de F es el contrario.
REPRESENTACIÓN SIMBÓLICA
Hacia fuera del papel
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Hacia dentro del papel
x x
x x
x x
x x
x x
x x
Fuerza de Lorentz
Si una carga eléctrica q se encuentra en una región del espacio en la que coexisten un
campo eléctrico de intensidad
y un campo magnético , actuarán sobre la carga
una fuerza eléctrica q y una fuerza
debida al campo magnético la
fuerza total sobre la carga será la suma de ambas y se llama fuerza de Lorentz
2
3.
MOVIMIENTOS DE CARGAS ELÉCTRICAS BAJO CAMPOS MAGNÉTICOS
UNIFORMES
Las cargas eléctricas que se mueven dentro de campos magnéticos experimentan la
fuerza de Lorentz. Según la posición relativa de los vectores velocidad
e
inducción magnética , pueden presentarse los siguientes casos:
• Si
es paralela a . Cuando una partícula cargada penetra en un campo
magnético con velocidad paralela a la inducción magnética , no aparece sobre
ella ninguna fuerza (F = qvB sen 0° = 0) y, por tanto, se moverá con movimiento
rectilíneo uniforme de velocidad .
• Si es perpendicular a . Cuando una partícula con una carga eléctrica q y una
masa m se introduce perpendicularmente a la dirección de un campo magnético
uniforme, actuará sobre ella una fuerza cuyo módulo constante es F=qvBsen90°= qvB,
y cuya dirección es perpendicular al vector
y al vector en todo momento. La
partícula efectuará un movimiento circular uniforme en el que la fuerza magnética
proporciona la fuerza centrípeta necesaria; por tanto, si R es el radio de la trayectoria, la
fuerza centrípeta será:
de donde
El período T que tarda en recorrer la circunferencia es:
Se trata de un MCU entonces su velocidad angular será
• Si
forma un ángulo α cualquiera con
. En este caso actúa sobre la
partícula una fuerza de módulo F = qvB sen α. La partícula seguirá una trayectoria
helicoidal que se proyecta en un plano perpendicular a
según una circunferencia de
radio:
El movimiento de cargas eléctricas bajo campos magnéticos uniformes tiene
importantes aplicaciones prácticas, como el control de trayectorias de partículas
cargadas en los aceleradores de partículas que se utilizan en las investigaciones de
física de altas energías.
En los espectrógrafos de masas se utiliza un campo magnético para medir las
masas de los distintos isótopos de un elemento químico. Los iones de los isótopos
tienen la misma carga eléctrica pero distinta masa, por lo que, si se introducen estos
iones perpendicularmente en un campo magnético uniforme con velocidades iguales,
describirán trayectorias circulares de radio diferente en función de su masa, de
acuerdo con la expresión R = mv/qB.
CARGA CON MOVIMIENTO
PERPENDICULAR AL CAMPO
CARGA CON MOVIMIENTO BAJO UN
ÁNGULO CUALQUIERA
3
4.
FUERZAS MAGNÉTICAS SOBRE CORRIENTES ELÉCTRICAS
Puesto que el campo magnético ejerce una fuerza sobre las cargas en movimiento, y
la corriente eléctrica es un movimiento ordenado de cargas, puede concluirse que
sobre un conductor inmerso en el interior de un campo magnético actuará también
una fuerza.
Los campos magnéticos ejercen fuerzas sobre las corrientes eléctricas.
4.1 Fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo
El caso más sencillo para calcular el valor de la fuerza magnética ejercida por el
campo sobre una corriente eléctrica es el de un conductor rectilíneo.
SEGMENTO DE CONDUCTOR RECTILÍNEO DE
LONGITUD L
Se tiene, como se muestra en la figura, un
segmento de longitud L de un conductor rectilíneo
de sección S por el que circula una intensidad de
corriente I. Si se considera el cilindro de base S y
longitud L = vΔt, siendo v la velocidad media de
las cargas en el conductor y Δt un intervalo de
tiempo, las cargas contenidas en ese cilindro se
desplazan una longitud L en el tiempo Δt y, por
tanto, todas ellas pasarán por la sección S en
dicho tiempo.
Si se denomina Δq a la carga total que atraviesa S en el tiempo Δt, la intensidad
de corriente es:
La fuerza de Lorentz sobre la carga Δq será:
Por tanto:
Esta es la fuerza magnética sobre el conductor de longitud L por el que circula la
corriente I y que forma un ángulo α con el vector . También puede escribirse esta
expresión en su forma vectorial.
La fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo de longitud L por el que circula
una corriente I situado en un campo magnético B es:
El sentido del vector L es el de la corriente. La fuerza es perpendicular al conductor
y al campo magnético.
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4.2 Momento sobre una espira
El comportamiento de una espira en un campo magnético tiene una gran importancia
práctica. Se considera el caso de una espira rectangular como la que se muestra en
la figura inferior, de dimensiones L1 y L2, por la que circula una corriente eléctrica I. Las
fuerzas magnéticas sobre los lados L2 de la espira,
son ¡guales en
módulo y de sentidos opuestos, por lo que se anulan entre sí al coincidir sus líneas de
acción. En cambio, las fuerzas sobre los lados L1 de la espira son iguales en módulo
(F1 = IL1B) y dirección, aunque de sentidos contrarios, pero su línea de acción no es
la misma, por lo que constituyen un par de fuerzas que producirá un movimiento de
giro en la espira.
PAR DE FUERZAS SOBRE UNA ESPIRA RECTANGULAR
El momento
del par de fuerzas sobre la espira es M = F1d, siendo d el brazo
del par (d = L2 sen α), por lo que el módulo del momento será:
M = F1d = (IL1B)(L2 sen α) = IL1L2B sen α
Denominando S al área de la espira (S = L1L2):
M = ISB sen α
Aunque este resultado se ha obtenido para una espira rectangular, es válido para
espiras planas de otras formas geométricas. La expresión anterior puede escribirse , en
su forma vectorial.
El par de fuerzas sobre una espira de área S por la que circula una corriente I situada
en un campo magnético de inducción B es:
Se denomina momento magnético
de la espira al producto
; en consecuencia, el
momento del par ejercido sobre una espira es el producto vectorial del momento
magnético de la espira por el vector inducción magnética:
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5.-. CAMPOS MAGNÉTICOS DEBIDOS A CARGAS EN MOVIMIENTO
Las investigaciones de Oersted (1777-1851) mostraron en 1820 que una corriente
eléctrica desvía una aguja imantada de la misma forma que lo hace un imán; se ponía
así de manifiesto, como había sugerido Ampére (1775-1836), que las corrientes
eléctricas producen campos magnéticos.
5.1 Campo magnético debido a un conductor rectilíneo.
Ley de Biot y Savart
Biot (1774-1862) y Savart (1791-1841) midieron el valor de la inducción magnética
B debida a un conductor rectilíneo largo por el que circula una corriente I en
un punto situado a una distancia r del mismo. Llegaron a la conclusión de que
el campo es directamente proporcional a la intensidad de la corriente e
REGLA DE LA MANO DCHA
inversamente proporcional a la distancia r:
Cuando el dedo pulgar apunta
en la dirección de la
corriente, el sentido de las
líneas de campo magnético
que rodean al conductor
viene determinado por el que
indican los otros dedos de la
mano.
La constante de proporcionalidad k,
que depende del medio, en el vacío
suele escribirse como:
Con ello:
que es la expresión del campo magnético debido a un conductor rectilíneo, donde |
es una constante denominada permeabilidad magnética del vacío y cuyo valor es
4π·10-7 N /A2.
Si el medio no es el vacío, habría que sustituir
en la expresión anterior por la
permeabilidad magnética del medio en que se encuentre el conductor.
El vector es tangente en cada punto a una circunferencia centrada en el conductor; el sentido
de depende del sentido de la corriente I.
A partir del resultado anterior, Biot y Savart supusieron que el
campo magnético debido al conductor era la suma de los campos
magnéticos creados por cada uno de los elementos de corriente en
los que podía dividirse el conductor original, llegando a establecer
así la ley que lleva su nombre.
El valor de la inducción magnética ΔB debida a un elemento de
conductor de longitud ΔL por el que circula una corriente I en un
punto P a una distancia r del mismo es:
Siendo α el ángulo que forman los vectores
La dirección de
producto vectorial
forma vectorial:
y
es perpendicular a
y a , es decir, tiene la dirección del
. Por ello, la ley de Biot y Savart puede expresarse en
6
5.2 Campo magnético debido a una corriente circular
La ley de Biot y Savart permite calcular fácilmente el campo magnético en el centro
de una espira circular de radio R por la que circula una corriente eléctrica I.
Dado que el campo es perpendicular a todos
los elementos de corriente en que puede
descomponerse la espira, es perpendicular al
plano que la contiene; el ángulo α vale 90°
para todos los elementos. Por tanto:
de donde:
y, dado que la suma
de las longitudes de todos los elementos de corriente
es igual a la longitud de la circunferencia (2πR), resulta:
El módulo del campo magnético
en el centro de una espira circular es directamente proporcional a la intensidad de la corriente e inversamente proporcional a
su radio. La dirección de
es perpendicular al plano de la espira, y su
sentido está determinado por el avance de un sacacorchos que gire en el mismo
sentido de la corriente o por el que indiquen los dedos de la mano derecha salvo el
pulgar, que indica el sentido de la intensidad (tal y como se indicó en el caso del
conductor rectilíneo).
6. FUERZAS MAGNÉTICAS ENTRE DOS CONDUCTORES RECTILÍNEOS
Si se tienen dos conductores rectilíneos paralelos por los que circulan,
en el mismo sentido, las corrientes eléctricas I1 e I2, respectivamente,
separados por una distancia r, el primer conductor genera un campo
cuya inducción magnética en un punto cualquiera del segundo
conductor es, de acuerdo con la ley de Biot y Savart:
El campo magnético B1 es perpendicular al segundo conductor (α =
90°) y al plano que este forma con el primero. Dicho campo ejerce
sobre un segmento de longitud L del segundo conductor, por el que
circula la corriente I2, una fuerza cuyo módulo, según la expresión de
la fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo, es:
Como α=90º:
Sustituyendo el valor de B1, se obtiene:
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Del mismo modo se calcula la fuerza F1-2 que ejerce el segundo conductor sobre
un segmento de longitud L del primero, y se obtiene el mismo valor de la expresión
anterior. Estas fuerzas, de módulos iguales, están contenidas en el mismo plano
que los conductores y su dirección es perpendicular a ellos. Si ambas corrientes
tienen el mismo sentido, las fuerzas atraen entre sí a los conductores; si son de
sentido contrario, los repelen entre sí.
La expresión anterior se utiliza para definir el amperio (A), que es la unidad de
intensidad de la corriente eléctrica en el Sistema Internacional. Si en la expresión de la fuerza se considera r = 1 m, I 1 = I 2 = 1 A, y teniendo en cuenta que
= 4π·10-7 N /A2 resulta:
Dos conductores rectilíneos paralelos situados en el vacío a un metro de distancia están
recorridos en el mismo sentido por corrientes de un amperio, si se atraen con una
fuerza de 2·10-7 N por metro de longitud.
7.- LEY DE AMPERE
La expresión del campo magnético creado por un conductor rectilíneo puede escribirse
de la forma:
El primer miembro se denomina circulación del vector
a lo largo de la circunferencia. Ampére demostró que esta expresión es válida para cualquier línea cerrada que
englobe una o más corrientes.
La circulación del vector
es la suma a lo largo de la línea de los productos
, en donde
son los elementos diferenciales de longitud de la línea cerrada.
En este caso, la suma se extiende a un conjunto infinito de elementos diferenciales y
se transforma en una integral.
Circulación de :
Ley de Ampére: La circulación de
a lo largo de una línea cerrada es igual a
la intensidad de la corriente o corrientes encerradas por ella:
veces
El término Σ I se interpreta tomando como positivas las corrientes encerradas por la
línea con sentido de avance del sacacorchos que gira en el sentido de la circulación, y
negativas, las corrientes con sentido contrario.
La ley de Ampére permite calcular el campo magnético debido a conductores eléctricos
en determinados casos, siempre que la geometría permita calcular fácilmente la
circulación a lo largo de una línea cerrada. Sin embargo, no es válida cuando las
corrientes no son constantes.
8
8.- APLICACIONES DE LA LEY DE AMPERE AL CÁLCULO DE
CAMPOS MAGNÉTICOS
8.1 Campo magnético debido a un solenoide
Un solenoide es un conjunto de espiras circulares paralelas que pueden ser recorridas
por la misma corriente. Puede comprobarse experimentalmente que el campo magnético
debido a un solenoide es muy intenso en su interior, paralelo a su eje y prácticamente
uniforme. En puntos exteriores y alejados del eje del solenoide, el campo es muy débil.
Para calcular el campo magnético puede partirse del
estudio de un solenoide como el de la figura, de
longitud L, por el que circula una corriente I y
formado por N espiras.
Si se considera el rectángulo OPQR señalado, la
circulación a lo largo de él es:
La corriente encerrada por este rectángulo es NI.
Por tanto, aplicando la ley de Ampére, se tiene:
Como el campo exterior puede considerarse prácticamente nulo (B• RQ = 0), y los
vectores QP y OR son perpendiculares al campo (B • QP = B • OR = 0), resulta:
B • PO = B • L = BL cos 0° = BL =
NI
Si se denomina n al número de espiras por unidad de longitud (N/L), resulta la
expresión para el campo magnético en un solenoide:
B=µ0nI
El campo magnético en el interior del solenoide no depende de su diámetro ni de su
longitud, sino de la concentración de espiras a lo largo del mismo (de lo apretadas que
estén).
Si en el interior del solenoide se introduce un núcleo de hierro, el valor de la
inducción magnética puede ser hasta mil veces mayor (µHIERRO ~ 1 000 µ)
Electroimanes
Un electroimán es un imán artificial que produce un campo magnético cuando circula
por él la corriente eléctrica y solo mientras dura el paso de la misma. Suelen estar
constituidos por un solenoide en cuyo interior se ha introducido un núcleo de hierro
dulce para incrementar el campo magnético. El electroimán presenta ventajas respecto a
un imán:
• Permite obtener campos magnéticos más intensos.
• Facilita invertir el sentido del campo magnético invirtiendo el sentido de
la corriente.
• Posibilita controlar el valor del campo magnético controlando el valor de la
corriente eléctrica.
Los electroimanes tienen importantes aplicaciones técnicas. Se utilizan en timbres
eléctricos, altavoces, grúas para transporte de hierro, relés, receptores telefónicos,
etc.
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8.2 Campo magnético debido a un toroide
Un toroide es un conjunto de espiras circulares arrolladas en torno a un núcleo de
hierro en forma de anillo (anillo toroidal).
Para calcular el campo magnético en el interior, se
considera un toroide de radio medio R por el que
circula una corriente eléctrica I, como se muestra en
la figura.
El toroide puede tratarse de manera
equivalente a un solenoide de longitud
L = 2πR; por tanto, el campo magnético en el
interior del toroide es:
B=µ0nI=
donde N es el número de espiras arrolladas en el
toroide.
Las líneas de fuerza del campo magnético son circulares, y el valor de la inducción
magnética es prácticamente igual en todos los puntos interiores del toroide. En puntos
exteriores del toroide, el campo magnético es prácticamente nulo.
9.- MAGNETISMO NATURAL
La explicación del comportamiento magnético de las sustancias hay que buscarla en la
estructura interna de la materia, teniendo en cuenta que, como ya sugirió Ampére, el
origen del magnetismo son las corrientes eléctricas. Los electrones tienen en los
átomos un movimiento orbital alrededor del núcleo y un movimiento de giro sobre
sí mismos o espín. Por ello, actúan como pequeñas espiras de corriente que generan un
campo magnético; es decir, se comportan como pequeños imanes.
Los efectos de estos pequeños imanes atómicos pueden acumularse o anularse entre sí.
Además, los imanes atómicos pueden agruparse en conjuntos de átomos, denominados
dominios, que actúan como si se tratase de un solo átomo.
MEDIDA DE LA FUERZA MAGNÉTICA
SOBRE UNA SUSTANCIA
Dinamómetro
Escala
Sustancia
analizada
Electroimán
Debido a ello, no todas las sustancias se comportan
del mismo modo cuando se encuentran en presencia de
un campo magnético. Para comprobarlo, basta con
introducirlas por uno de los extremos de un
electroimán y medir la fuerza que ejerce el campo
magnético sobre ellas.
Cuando esta experiencia se realiza con diversos tipos de
sustancias, algunas se mueven hacia el interior del electroimán, o lo que es lo mismo, hacia la zona donde el
campo magnético se intensifica. Otro pequeño grupo
de sustancias, como por ejemplo compuestos de
hierro y níquel, manifiestan este comportamiento de
manera muy acentuada experimentando una intensa
fuerza magnética.
En otros casos, la muestra se aleja del electroimán moviéndose hacia la zona de menor intensidad de campo
magnético.
Según el comportamiento de las sustancias ante los efectos de un campo magnético externo,10
puede
establecerse una clasificación en tres grandes grupos: sustancias diamagnéticas, sustancias
paramagnéticas y sustancias ferromagnéticas
Sustancias diamagnéticas
En las sustancias diamagnéticas, el momento magnético de cada átomo, resultante de los
momentos magnéticos de sus electrones (debidos a los movimientos orbitales y espín), es
cero; por ello, este tipo de sustancias no presenta efectos magnéticos observables.
Si la sustancia se sitúa en un campo externo, se
induce un campo magnético momentáneo muy
débil de sentido opuesto al externo, que tiende a
alejar la sustancia del imán. Se trata, por tanto, de
sustancias que son repelidas ligeramente por los
imanes. Compuestos químicos como el agua, el
cloruro sódico y el alcohol, así como elementos
químicos como el oro, la plata, el cobre o el
plomo, son sustancias diamagnéticas.
El valor de la permeabilidad magnética de estas
sustancias es siempre inferior al de la
permeabilidad magnética del vacío (µ 0 ).
COMPORTAMIENTO DE UNA SUSTANCIA
DIAMAGNÉTICA
Sustancias paramagnéticas
En las sustancias paramagnéticas, los átomos presentan de forma individual un
momento magnético no nulo debido al movimiento orbital de sus electrones y a su
espín
Al aplicar un campo magnético externo, los
momentos magnéticos tienden a alinearse
con él, si bien no se consigue una
alineación total debido a la agitación
térmica. No obstante, se genera un campo
magnético resultante (que es la causa de la
atracción) hacia las zonas más intensas del
campo, que es el que experimenta la
sustancia en presencia del campo
magnético externo.
COMPORTAMIENTO DE UNA SUSTANCIA PARAMAGNETICA
La permeabilidad magnética de estas sustancias es superior a la permeabilidad magnética
del vacío (µ 0 ).Son sustancias paramagnéticas el estaño, el platino, el oxígeno y el aluminio,
todas ellas débilmente atraídas por los imanes. El paramagnetismo aumenta al descender la
temperatura, de modo que los mayores efectos paramagnéticos se observan cerca del cero
absoluto
Sustancias ferromagnéticas
Son sustancias atraídas muy intensamente por los imanes, con una intensidad hasta 100000
veces mayor que una sustancia paramagnética: por ejemplo, el hierro, el cobalto o el
níquel.
Los efectos ferromagnéticos desaparecen por encima de una temperatura, característica de
cada sustancia, llamada punto de Curie. El hierro, por ejemplo, deja de ser
ferromagnético por encima de 1 042 K; sin embargo, el níquel lo hace por encima de 631
K.
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COMPORTAMIENTO DE UNA SUSTANCIA FERROMAGNÉTICA
En las sustancias ferromagnéticas, los átomos están agrupados
en grandes dominios, en cada uno de los cuales los momentos
magnéticos de todos sus átomos presentan una misma
orientación debido a la interacción entre ellos. Cada dominio
se comporta como si fuese un solo átomo, con un momento
magnético resultante. La orientación de este momento
magnético resultante varía de un dominio a otro, por lo que, al
contrarrestarse entre sí, la sustancia no presenta efectos
magnéticos apreciables; pero, en presencia de un campo
externo, todos los momentos magnéticos se alinean en la
dirección de este campo, generando un campo interno muy
intenso que es la causa de la fuerte atracción que
experimentan.
En las sustancias ferromagnéticas, la contribución del espín al magnetismo total es
aproximadamente del 90 %, frente a un 10 % del movimiento orbital de los electrones.
Por encima de una temperatura crítica (punto de Curie) la agitación térmica desalinea los dominios,
y la sustancia pierde su ferromagnetismo y pasa a comportarse como una sustancia paramagnética.
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