Potencial Magnetico
blend11 de Diciembre de 2013
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POTENCIAL MAGNETICO VECTORIAL
2.1 Introducción………………………………………………………………………..
2.2 Potencial magnético en diferentes configuraciones……………………………...
2.2.1 Potenciales magnéticos escalares y vectoriales………………………….…..
2.3 Magnetización……………………………………………………………………...
2.3.1 Magnetización de los materiales……………………………………………..
2.4 Componentes y ……………………………………………………………
2.4.1 Densidad de flujo magnético .………………………………………...….
.
2.5 Campos magnéticos y fuerzas…….……………………………………………...
2.5.1 Propiedades de los imanes.
2.5.2 Saturación magnética y magnetismo remanente.
2.5.3 El campo magnético.
2.5.4 Flujo magnético.
2.5.5 Densidad del flujo magnético.
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 Diagrama de movimiento de un electrón………………………………………...…
Figura 2.2 Espira circular de corriente ……………………………………….………………..
Figura 2.3 Momento magnético bipolar... ….……………...……………………………..….
Figura 2.4 Tubo de rayos catódicos……………………………………………………..……
Figura 2.5 Trayectoria de flujo de electrones en presencia de un campo magnético................
Figura 2.6 líneas de fuerza en el campo magnético…………………………………………...
RESUMEN
El potencial escalar magnético puede usarse para el calculo del campo magnético causado ya sea por circuitos que conducen corriente o por capas dobles magnéticas (capas de dipolos).
El modelo atómico de la polarización de los materiales en un campo magnético es el de un electrón que se mueve en órbita alrededor de un núcleo positivo.
Un campo magnético interno se produce por la acción de los electrones que giran alrededor de sus propios ejes los cuales se mueven en órbita alrededor del núcleo.
Se llama campo magnético a toda región del espacio en la cual una aguja imantada esta sometida a fuerzas magnéticas.
NOTACION
Potencial magnético vectorial.
Magnetización.
Momento magnético
Elemento de volumen
JM Densidad de corriente de magnetización
Campo magnético interno.
Área de la espira.
Corriente ligada al átomo.
Densidad de flujo magnético.
Intensidad de campo magnético
Permeabilidad en el espacio libre.
m Metro.
Wb Weber.
Henrys.
T Tesla.
G Gauss.
Flujo magnético.
Flujo eléctrico.
Carga.
Permeabilidad del medio.
Permeabilidad relativa.
Newton.
A Ampere.
Caída de tensión.
Potencial magnético escalar.
Sumatoria
Intensidad de campo eléctrico
Potencial electroestático escalar
CAPITULO II
POTENCIAL MAGNETICO VECTORIAL
2.1 INTRODUCCION
La ciencia del magnetismo nació de la observación de que ciertas “piedras” (magnetitas) atraían pedazos de hierro. La palabra magnetismo viene de la región de magnesia en el Asia Menor, que es uno de los lugares en donde se encontraban esas piedras.
Este capítulo trata sobre campos magnéticos y las fuerzas que ejerce un campo magnético sobre las partículas cargadas, en los elementos de corriente y en las espiras o circuitos cerrados. Este estudio es importante para los problemas que se presentan en los aparatos eléctricos, por ejemplo, en los amperímetros, voltímetros, galvanómetros, entre otros.
Se presentarán conceptos de campo magnético, así como los conceptos de momentos magnéticos y fuerzas magnéticas.
2.2 POTENCIAL MAGNETICO EN DIFERENTES CONFIGURACIONES
El potencial magnético puede determinarse a partir de las corrientes conocidas de la región de interés. Para las tres configuraciones estándar de corrientes las expresiones son las siguientes:
Filamento de corriente 1
Corriente de lámina 2
Corriente de volumen 3
Aquí, es la distancia que hay desde el elemento de corriente hasta el punto en el que el potencial vectorial magnético se calcula. Como la integral análoga para el potencial eléctrico, las expresiones anteriores para presuponen un nivel cero en el infinito. No se puede aplicar si las mismas distribuciones de corriente tienden a infinito.
2.2.1 POTENCIALES MAGNETICOS ESCALARES Y VECTORIALES.
La solución de problemas de campos electroestáticos resulta bastante simplificada con la utilización del potencial electroestático escalar . Aunque este potencial posee un significado físico muy real, matemáticamente no es más que un escalón que permite resolver un problema en varios pasos más pequeños. Dada una configuración de carga, primero se encuentra el potencial y entonces a partir de este la intensidad del campo eléctrico.
El potencial escalar magnético puede usarse para el cálculo del campo magnético causado ya sea por circuitos que conducen corriente o por capas dobles magnéticas (capas de dipolos). [4]
El potencial magnético escalar, el cual se designa como de cuyo gradiente se obtiene la intensidad de campo magnético (H),
(2.1)
las dimensiones de son en amperes.
Sin embargo, el rotacional del gradiente de cualquier escalar es igual a cero. Si se define como el gradiente de un potencial magnético escalar, la densidad de corriente debe ser cero a través de la región en la cual el potencial magnético escalar esta definido de la siguiente manera.
(2.2)
El vector potencial magnético, es uno de los más útiles en la radiación de antenas, de aperturas y dispersión de líneas de transmisión, guías de ondas y hornos de microondas. El potencial magnético vectorial se utiliza en regiones en donde la densidad de corriente sea o no cero.
El rotacional de la inducción magnética no se anula; sin embargo, su divergencia si. Como la divergencia de cualquier rotacional es cero, es razonable suponer que la inducción magnética puede expresarse por:
(2.3)
donde significa un potencial magnético vectorial, y automáticamente satisface la condición de que la densidad de flujo magnético debe tener divergencia cero.
La ecuación (2.3) sirve como una definición útil del potencial magnético vectorial , dado que la operación rotacional implica la diferenciación con respecto a una longitud, las unidades de se dan Wb/m.
2.3 MAGNETIZACION
Cada corriente atómica es un pequeño circuito cerrado de dimensiones atómicas y puede, describirse apropiadamente como un dipolo magnético. El momento dipolar es la cantidad que interesa aquí, puesto que el campo de inducción magnética distante debido a un solo átomo se determina completamente especificando su momento dipolar magnético, . [2]
El momento magnético del i-ésimo átomo se expresa
...