Susceptibilidad magnética

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Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS

Antes de definir el término susceptibilidad magnética , necesitamos conocer algunos términos como campo magnético (H), densidad de flujo magnético (B) y permeabilidad magnética (µ)
Campo magnético: Se producirán líneas de fuerza que se difunden por el medio donde se encuentra el campo. Está aplicado.
Densidad de flujo magnético: la cantidad de líneas de fuerza por unidad de área.
Permeabilidad magnética: Denota la relación entre el campo magnético y la densidad de flujo magnético . (B = µH)

Ahora, la susceptibilidad magnética se puede definir simplemente como la medida del grado en que una sustancia puede magnetizarse mediante la aplicación de un campo magnético periférico. Se denota por (de la letra griega chi). Se puede medir como

M – magnetización del material
H – Intensidad del campo magnético periférico aplicado
La susceptibilidad magnética en realidad es causada por la acción recíproca de electrones y núcleos por la aplicación de un campo magnético periférico. Es decir, en su interior tiene lugar una corriente alterna que se opondrá o intensificará el campo periférico aplicado. Si se opone al campo magnético aplicado, el resultado será diamagnetismo.

Si intensifica el campo (los electrones y núcleos que giran en la misma dirección del campo magnético) resulta en paramagnético o ferromagnético o supermagnetismo dependiendo del grado de intensificación.
El rango del valor de susceptibilidad magnética ( ) de diferentes sustancias magnéticas es

  • Sustancias diamagnéticas: <0
  • Sustancias paramagnéticas: 1 >> 0
  • Sustancias súper paramagnéticas y ferromagnéticas: >> 1

Ahora, considere un material que tiene magnetización M que se coloca bajo un campo magnético periférico de B 0 y la permeabilidad magnética del espacio libre es µ 0 . Entonces, el campo magnético total en el material después de aplicar el campo magnético periférico está dado por

Cuando se considera el campo magnético interno del material, µ0 puede ser sustituido por µ que está dado por µ = K m µ 0 . Donde, K m es la permeabilidad relativa. Si el material no produce ningún magnetismo interno con el campo magnético aplicado, entonces el valor de K m será igual a 1. Cuando K m > 1, debido a la aplicación de un campo magnético periférico, el material se magnetiza. losse puede relacionar con K m , es decir, se define como el valor en que se diferencia la permeabilidad relativa de uno.

my K m darán la misma información. Ambas cantidades son adimensionales.

Sensibilidad magnética y temperatura

El material paramagnético estará en su estado magnético solo cuando esté por encima de una temperatura específica. Esta temperatura en particular se llama temperatura de Curie.
La relación de la misma con la susceptibilidad magnética se explica por la ley de Curie que viene dada por

C – constante de Curie.
T – Temperatura en Kelvin.
El material paramagnético con electrones interactivos débiles debe obedecer la ley de Curie-Weiss que viene dada por

m – Susceptibilidad magnética molar
θ – Constante de Weiss
La gráfica de Curie-Weiss se puede obtener trazando una gráfica de 1 / mVersos temperatura. A partir de ese gráfico, obtendremos la constante de Curie al invertir la pendiente y la constante de Weiss se puede obtener a partir de la intersección con el eje y (Figura 1). Si se cumple la ley de Curie-Weiss, la gráfica debe ser lineal.
Susceptibilidad magnética

Medición de susceptibilidad magnética

Básicamente, hay un sensor en un circuito oscilador. Produce un campo magnético alterno de baja energía. Cualquier material que tenga susceptibilidad magnética, cuando se coloca cerca de la región del sensor, provocará un cambio en la frecuencia del oscilador . La información de frecuencia pulsada es convertida en susceptibilidad magnética por la electrónica. Existen diferentes métodos utilizados para medir la susceptibilidad magnética . Son la escala de Faraday, la escala de Guoy, el método inductivo mediante magnetómetro de calamar y el método de RM.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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