MAGNETIZACION

Magnetización, imantación o imanación de un material es la densidad de momentos dipolares magnéticos que son magnetizados por el metal:

En la mayoría de los materiales, la magnetización aparece cuando se aplica un campo

magnético a un cuerpo. En unos pocos materiales, principalmente los ferromagnéticos, la

magnetización puede tener valores altos y existir aun en ausencia de un campo externo.

También se puede magnetizar un cuerpo haciéndolo girar.

El cálculo analítico de la magnetización de un cuerpo es, en general, imposible, lo que incluye

casos tan simples como los electroimanes en forma de barra o de herradura. En ciertos casos

en los que el cuerpo adopta una forma concreta es posible la solución analítica, como en

un toro o un anillo completamente arrollado con un conductor (anillo de Rowland) o en esferas

en campos uniformes; hay también situaciones físicas en las que son posibles ciertas

simplificaciones para su resolución.

Procedente del vocablo francés aimantation, el término imantación se emplea para describir al

acto y resultado de imantar. Este verbo, por su parte, sirve para resaltar la particularidad

magnética de un cuerpo. Por eso imantación y magnetización son conceptos que se aceptan

como sinónimos

En algunos materiales, la magnetización ya se logra aún en ausencia de un campo magnético externo. Ese es el caso de los materiales ferromagnéticos, como el hierro, el níquel, el cobalto, la magnetita, el gadolinio y el disprosio. La magnetización puede ser positiva (refuerza el campo magnético en el interior del cuerpo) o negativa (el campo se debilita en el interior del material). A la hora de proceder a calcular la imantación hay que recurrir a tres componentes fundamentales para ello pues serán los que nos den los resultados que esperamos. En concreto, tendremos que hacer uso de los momentos dipolares magnéticos que hacen referencia a las cargas ligadas, al promedio de lo que es el campo magnético de tipo microscópico y finalmente a la conocida como excitación magnética.

Para describir la imanación se recurre a tres campos promediados en el espacio, que describen de forma macroscópica las cargas en movimiento, los momentos magnéticos cuánticos y el campo de inducción magnética B:

B es el promedio del campo magnético microscópico (que se representa con la misma letra que el campo real, lo que da origen a confusiones).

M se refiere a los momentos dipolares magnéticos de las cargas ligadas.

H es la excitación magnética y se refiere a las corrientes libres y los polos magnéticos. Aunque se identifica con el campo externo, el campo H puede tener fuentes en el cuerpo magnetizado.

La relación entre estos tres campos es:

En un anillo de Rowland, el campo M depende del campo H, y están relacionados por

la susceptibilidad magnética:

(Aunque debería depender de B, depende de H por razones históricas. Véase Campo

magnético: nombre.) Dado que en general M y H no tienen la misma dirección, se puede

definir la susceptibilidad a partir de sus módulos:

A su vez, B y H se relacionan de la siguiente manera:

Donde μ es la permeabilidad magnética del medio en el que aparece el campo magnético. Es

una ecuación constitutiva en la que, según el medio material puede ser una constante, un

campo escalar dependiente del tiempo y/o de la posición, un tensor (matriz) en el caso de los

materiales anisótropos o incluso estar indefinido. También depende de la forma del cuerpo, ya

que la relación solo es lineal en casos muy concretos, como barras infinitas, esferas en

campos uniformes y anillos de Rowland.