Susceptibilidad Magnetica
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1 FUERZAS MAGNÉTICAS SOBRE MEDIOS MATERIALES: MEDIDA DE LA SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA Objetivos: Medida de susceptibilidades magnéticas, análisis de los efectos de las condiciones de contorno en la fuerza ejercida por el campo magnético sobre un cuerpo material, y fuerzas asociadas a la conductividad. Material: Fuente de alimentación alterna (50 Hz) con transformador de 125V y autotransformador variable, fuente de alimentación continua regulable GRELCO, balanza, bobina, electroimán con entrehierro, polímetros, sonda de inducción, muestras magnéticas y cilindros de aluminio con alambre de sujeción. 1. INTRODUCCIÓN 1.1 MATERIALES PARAMAGNÉTICOS La medida de susceptibilidades magnéticas por el método de la balanza se basa en el hecho de que un campo magnético no uniforme ejerce una fuerza sobre una muestra de material. Dicha fuerza depende de la susceptibilidad magnética del mismo. X Y Z Campo B z e + L z e Figura 1 Consideremos el caso de un campo magnético no uniforme dirigido a lo largo del eje z. Para simplificar el tratamiento supondremos que el campo tiene simetría cilíndrica. Introduciremos en dicho campo una barra de material de sección A uniforme, y longitud L, con susceptibilidad magnética χ m , de manera que su eje de simetría coincida con el del campo. Si suponemos que el campo es aproximadamente constante en cada sección de la barra, entonces la fuerza F Z ejercida por el campo tendrá la expresión: F z = μχ m 2 A [H 2 (z e +L)-H 2 (z e )] (1) donde μ es la permeabilidad magnética del medio, y H(z e +L) y H(z e ) son los valores del campo H en los extremos de la misma cuando la barra ha sido ya introducida. Esta es la fuerza que ejerce el campo magnético sobre los dipolos magnéticos que han sido inducidos por el mismo campo magnético. Si en el seno del mismo campo magnético se introduce una muestra pequeña de material, entonces la expresión de la fuerza F Z vendrá dada por:
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Relacion de susceptibilidad magnetica de diferentes materiales cuadro que incluye materiales como Wolfram, Estaño y otros
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1 FUERZAS MAGNTICAS SOBRE MEDIOS MATERIALES: MEDIDA DE LA SUSCEPTIBILIDAD MAGNTICA Objetivos:Medidadesusceptibilidadesmagnticas,anlisisdelosefectosdelascondicionesde contornoenlafuerzaejercidaporelcampomagnticosobreuncuerpomaterial,y fuerzas asociadas a la conductividad. Material:Fuentedealimentacinalterna(50Hz)contransformadorde125Vyautotransformador variable,fuentedealimentacincontinuaregulableGRELCO,balanza,bobina, electroimnconentrehierro,polmetros,sondadeinduccin,muestrasmagnticasy cilindros de aluminio con alambre de sujecin. 1. INTRODUCCIN 1.1 MATERIALES PARAMAGNTICOS La medida de susceptibilidades magnticas por el mtodo de la balanza se basa en el hecho de que un campo magntico no uniforme ejerce una fuerza sobre una muestra de material. Dicha fuerza depende de la susceptibilidad magntica del mismo. XYZCampo Bze+Lze Figura 1 Consideremos el caso de un campo magntico no uniforme dirigido a lo largo del eje z. Para simplificareltratamientosupondremosqueelcampotienesimetracilndrica.Introduciremosen dichocampounabarradematerialdeseccinAuniforme,ylongitudL,consusceptibilidad magnticam,demaneraquesuejedesimetracoincidaconeldelcampo.Sisuponemosqueel campo es aproximadamente constante en cada seccin de la barra, entonces la fuerza FZ ejercida por el campo tendr la expresin: Fz = m2A [H2(ze+L)-H2(ze)](1) donde es la permeabilidad magntica del medio, y H(ze+L) y H(ze) son los valores del campo H en los extremos de la misma cuando la barra ha sido ya introducida. Esta es la fuerza que ejerce el campo magntico sobre los dipolos magnticos que han sido inducidos por el mismo campo magntico. Sienelsenodelmismocampomagnticoseintroduceunamuestrapequeadematerial, entonces la expresin de la fuerza FZ vendr dada por: 2 Fz = m V H dHdz (2) dondeVeselvolumendelamuestrayHeselcampoensuinterior(cuandolamuestrahasidoya introducida). Lamayoradematerialesparamagnticos(m>0)odiamagnticos(m
