EL Efecto DE JOULE

EFECTO JOULE

Se conoce como Efecto Joule al fenómeno por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo. El nombre es en honor a su descubridor el físico británico James Prescott Joule.

Permeabilidad magnética

Como hemos señalado antes, cuando se coloca un material ferromagnético dentro de un campo magnético, aumenta la intensidad del campo magnético. Este incremento en la imanación se mide mediante una cantidad llamada permeabilidad magnética , definida como el cociente de la inducción magnética B respecto al campo aplicado H, es decir,

Si el campo magnético se aplica al vacío resulta

donde 0 = 4 x 10-7 T•m/A = permeabilidad del vacío, como definimos anteriormente.

Una forma alternativa de definir la permeabilidad magnética es a partir de la cantidad permeabilidad relativa , definida como el cociente /0. Entonces:

y

La permeabilidad relativa 0 es una cantidad adimensional.

La permeabilidad relativa es una medida de la intensidad del campo magnético inducido. En cierta forma, la permeabilidad magnética de los materiales magnéticos es análoga a la constante dieléctrica de los materiales dieléctricos. Sin embargo, la permeabilidad magnética de un material ferromagnético no es una constante, sino que varía cuando el material es imanado, tal como se muestra en la Figura 12.4. La permeabilidad magnética de un material magnético se mide generalmente como su permeabilidad inicial i o como su permeabilidad máxima máx. La Figura 12.4 muestra cómo se obtiene i y máx a partir de la pendiente de la curva de imanación inicial B-H para un material magnético. Los materiales magnéticos que son fácilmente imanados tienen alta permeabilidad magnética.

MATERIALES MAGNETICOS

Los materiales magnéticos son importantes materiales industriales necesarios para muchos diseños en ingeniería. Primeramente penetraremos en el origen del magnetismo de los materiales ferromagnéticos y examinaremos brevemente algunas de las unidades básicas y relaciones asociadas con el magnetismo y con los materiales magnéticos. Posteriormente investigaremos algunas de las propiedades más importantes de los campos magnéticos y estudiaremos la formación y movimiento de los dominios en los materiales ferromagnéticos. A continuación discutiremos algunos aspectos de la estructura y propiedades de algunos materiales ferromagnéticos industriales, tanto blandos como duros. Finalmente describiremos brevemente el ferrimagnetismo y la estructura y propiedades de las ferritas, que son materiales magnéticos cerámicos.

Inducción magnética

Situemos una barra de hierro desimanada dentro de un solenoide y apliquemos una corriente imanadora al solenoide, tal y como se muestra en la figura 2b. Se obtiene que el campo magnético exterior al solenoide es mayor con la barra imanada dentro del solenoide. El aumento del campo magnético fuera de la solenoide es debido a la suma del campo generado por el solenoide y el campo magnético externo a la barra imanada. El nuevo campo magnético resultante se denomina inducción magnética, o densidad de flujo, o simplemente inducción y se denota por el símbolo B.

La inducción magnética B es la suma del campo aplicado H y el campo externo proveniente de la imanación de la solenoide. El momento magnético inducido por unidad de volumen debido a la barra se denomina intensidad de imanación o simplemente imanación, y se denota por el símbolo M. En el SI de unidades

donde 0 es la permeabilidad en el espacio libre = 4 x 10-7 tesla-metro por amperio (T•m/A). 0 no tiene significado físico y únicamente es necesario en la Ecuación anterior por la elección del SI

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