Magnetismo / 6.- Histéresis.
Introducción al fenómeno de la histéresis magnética
Resumen de la sección: En esta sección se introduce el fenómeno de la histéresis magnética en materiales ferromagnéticos cuando se aplica una excitación magnética. Se explica cómo el campo magnético resultante crece y disminuye a medida que aumenta y disminuye la corriente aplicada.
Fenómeno de la histéresis magnética
- Al aumentar gradualmente la corriente, el campo magnético crece siguiendo una curva específica.
- Al disminuir gradualmente la corriente, uno esperaría que el campo magnético regrese por la misma curva, pero en cambio sigue una nueva curva hasta alcanzar un punto marcado como "ve" en la gráfica.
- Aunque no hay corriente presente en ese punto, todavía hay inducción magnética remanente, lo que significa que se ha creado un imán permanente.
- Cuanto mayor sea la inducción remanente, más potente será el imán permanente.
Inversión de polaridad y ciclo de histéresis
- Invertir la polaridad de la corriente resulta en una situación magnética negativa.
- Al medir el flujo magnético durante este proceso, se observa que sigue una curva hasta llegar a un punto marcado como "c".
- Para eliminar completamente el magnetismo remanente, es necesario mantener una corriente generando una excitación coercitiva.
- Si se sigue aumentando la corriente, se llega a un punto de saturación donde todos los dominios magnéticos están orientados en el sentido opuesto al campo magnético inicial.
Ciclo de histéresis y características del material
- Al invertir nuevamente la corriente, se obtiene una inducción remanente con polos invertidos.
- El ciclo completo que presenta los materiales ferromagnéticos al ser excitados alternativamente se denomina ciclo de histéresis.
- La histéresis representa la inercia o retardo que experimentan los materiales ferromagnéticos al cambiar su campo magnético.
- Los materiales magnéticamente duros tienen una inducción remanente elevada y una fuerza coercitiva alta, mientras que los materiales magnéticamente blandos tienen valores más bajos para ambas características.
Importancia de la histéresis
- El área bajo las curvas del ciclo de histéresis representa la energía disipada durante el cambio del campo magnético.
- En aplicaciones como transformadores y motores de corriente alterna, es deseable tener curvas estrechas de histéresis para minimizar las pérdidas por calor.
- Los imanes permanentes requieren materiales con alta inducción remanente y fuerza coercitiva, mientras que en otros casos se prefieren materiales magnéticamente blandos.
Conclusiones finales
Resumen de la sección: Se presentan las conclusiones finales sobre el fenómeno de la histéresis magnética y su importancia en diferentes aplicaciones.
- La histéresis magnética es un fenómeno que ocurre en materiales ferromagnéticos cuando se aplica una excitación magnética.
- El ciclo de histéresis muestra cómo los materiales ferromagnéticos oponen resistencia a los cambios en su campo magnético.
- La histéresis puede ser beneficiosa o perjudicial dependiendo de la aplicación, como en imanes permanentes o transformadores.
- Comprender y controlar la histéresis es fundamental para diseñar y utilizar eficientemente dispositivos magnéticos.