Fundamentos del Magnetismo: Conceptos, Materiales y Leyes Físicas

Conceptos Fundamentales del Magnetismo

• Campo magnético: Es la región del espacio que percibe las fuerzas magnéticas de un imán o un elemento magnético.
• Flujo magnético: Número de líneas de fuerza de un campo magnético (medido en Weber, Wb).

Tipos de Imanes

• Temporales: Mantienen el magnetismo durante un tiempo determinado.
• Permanentes: Mantienen el magnetismo de forma constante.

Propiedades de los Materiales

• Reluctancia: Característica de los materiales ferromagnéticos de oponer resistencia a las líneas de fuerza de un campo magnético.
• Permeabilidad: Capacidad que tienen los materiales de magnetizarse o facilitar el paso de las líneas de fuerza a través de ellos.

Aplicación de las Leyes del Electromagnetismo

• Polaridad en bobinas: Si en una bobina la intensidad que circula por sus espiras sale por la parte superior del papel, los polos magnéticos se definen como: Izquierda: Sur - Derecha: Norte. Esto se debe a la regla de la mano derecha: si los dedos salen por arriba, el pulgar (que indica el norte) apunta hacia la derecha.
• Fuerza sobre un conductor (Motor): Si la fuerza ejercida sobre un conductor es hacia abajo y la intensidad sale por la izquierda, el campo magnético sale del papel. Esto se determina mediante la regla de la mano derecha: al colocar el índice hacia la izquierda y el pulgar hacia abajo, el dedo medio indica la dirección del campo, apuntando hacia afuera.

Clasificación de los Materiales según su Comportamiento Magnético

• Diamagnéticos: Son aquellos en los que los espines no disponen de un campo magnético neto. Sin embargo, si se les aplica un campo magnético externo, se orientan en sentido contrario a las líneas de fuerza del campo inductor. Por tanto, estos materiales no interaccionan con otros materiales magnéticos. Ejemplos: cobre, bronce y grafito.
• Paramagnéticos: Son materiales en los que los espines sí disponen de su propio campo magnético y tienden a orientarse ligeramente en el sentido de las líneas de fuerza. Ejemplos: aire, titanio y aluminio.
• Ferromagnéticos: Son aquellos en los cuales los átomos se alinean por completo con las líneas de fuerza del campo externo. Es el tipo de material utilizado en circuitos magnéticos de máquinas eléctricas. El hierro es el material ferromagnético por excelencia; para obtener mejores propiedades, suele alearse con cobalto, níquel y silicio.