Magnetización

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En clásica electromagnetismo , magnetización [1] o la polarización magnética es el campo de vector que expresa la densidad de permanentes o inducida por momentos dipolares magnéticos de un material magnético. El origen de los momentos magnéticos responsables de magnetización pueden ser tanto microscópicos corrientes eléctricas resultantes del movimiento de los electrones en los átomos , o el espín de los electrones o los núcleos. Los resultados netos de magnetización de la respuesta de un material a un monitor de campo magnético , junto con cualesquiera desequilibradas momentos dipolares magnéticos que pueden ser inherentes en el propio material, por ejemplo, en ferromagnetos . Magnetización no siempre es homogéneo dentro de un cuerpo, sino que varía entre diferentes puntos. Magnetización también describe cómo un material responde a una aplicación de campo magnético , así como la manera en que el material cambia el campo magnético, y se puede utilizar para calcular las fuerzas que resultan de esas interacciones. Se puede comparar a la polarización eléctrica , que es la medida de la respuesta correspondiente de un material a un campo eléctrico en la electrostática . Físicos e ingenieros magnetización definir como la cantidad de momento magnético por unidad de volumen. Se representa por un vector M.

Contenido

[ editar ] Definición

Magnetización se puede definir de acuerdo con la siguiente ecuación:

\ Mathbf {M} = \ frac {N} {V} \ mathbf {m} = n \ mathbf {m}

Aquí, M representa magnetización, m es el vector que define el momento magnético ; V representa el volumen, y N es el número de momentos magnéticos de la muestra. La cantidad de N / V se suele escribir como n, la densidad del número de momentos magnéticos. El M-campo se mide en amperios por metro (A / m) en unidades del SI. [2]

[ editar ] magnetización en las ecuaciones de Maxwell

El comportamiento de los campos magnéticos (B, H), los campos eléctricos (E, D), densidad de carga (ρ), y la densidad de corriente (J) se describe mediante las ecuaciones de Maxwell . El papel de la magnetización se describe a continuación.

[ editar ] Las relaciones entre B, H y M

La magnetización define el campo magnético H auxiliar como

\ Vec {B} = \ mu_0 \ mathbf {(H + M)} ( unidades SI )
\ Vec {B} = (\ vec {H} + 4 \ pi \ mathbf {R}) ( unidades gaussianas )

que es conveniente para diversos cálculos. La permeabilidad del vacío μ 0 es, por definición, x 10 -7 V · s / ( A · m ).

Una relación entre M y H existe en muchos materiales. En diamagnets y paramagnetos , la relación suele ser lineal:

\ Mathbf {M} = \ chi_m \ mathbf {H}

donde χ m se llama la susceptibilidad magnética volumen .

En ferromagnetos no hay una correspondencia uno-a-uno entre M y H a causa de la histéresis .

[ editar ] Corriente de magnetización

La imanación M hace una contribución a la densidad de corriente J, conocida como la corriente de magnetización o consolidado actual:

\ Mathbf {J_M} = \ nabla \ times \ vec {M}

de modo que la densidad de corriente total que entra en las ecuaciones de Maxwell está dada por

\ Mathbf {J} = \ mathbf {J_f} + \ nabla \ times \ vec {M} + \ frac {\ partial \ mathbf {P}} {\ partial t}

donde J f es la densidad de corriente eléctrica de cargas libres (también llamada la corriente libre), el segundo término es la contribución de la magnetización, y el último término se refiere a la polarización eléctrica P.

[ edit ] Magnetoestática

En la ausencia de corrientes eléctricas libres y los efectos dependientes del tiempo, las ecuaciones de Maxwell describen las cantidades magnéticas para reducir

\ Begin {align} \ vec {\ nabla \ cdot H} & = - \ nabla \ cdot \ vec {M} \ \ \ vec {\ nabla \ times H} & = 0 \ end {align}

Estas ecuaciones se pueden resolver fácilmente en analogía con electrostáticas problemas cuando

\ Begin {align} \ vec {\ nabla \ cdot E} & = \ frac {\ rho} \ epsilon_0 \ \ \ vec {\ nabla \ times E} & = 0 \ end {align}

En este sentido - \ Nabla \ cdot \ vec {M} desempeña el papel de un "densidad de carga magnética" análoga a la densidad de carga eléctrica \ Rho (Véase también el campo de desmagnetización ).

Magnetización es la densidad de volumen de momento magnético . Es decir: si un cierto volumen tiene magnetización \ Mathbf {M} a continuación, el elemento de volumen d V tiene un momento magnético de d \ mathbf {m} = \ mathbf {M} \, dV

[ edit ] magnetización dinámica

Artículo principal: dinámicas de magnetización

El comportamiento dependiente del tiempo de magnetización se vuelve importante cuando se considera la magnetización escala de tiempo de nanosegundos y nanoescala. En lugar de simplemente alinear con un campo aplicado, los momentos magnéticos individuales en un material comienzan a un movimiento de precesión alrededor del campo aplicado y entrar en alineación a través de relajación como la energía se transfiere en la red cristalina.

[ edit ] desmagnetización

Además de magnetización, también existe la desmagnetización. La desmagnetización es el proceso por el cual se reduce el campo magnético de un objeto o se elimina. [3] El proceso de desmagnetización se puede lograr de muchas maneras. Una técnica utilizada para la desmagnetización es para calentar el objeto por encima de su temperatura de Curie . La razón de esto es que cuando un material magnético se calienta hasta su temperatura de Curie, magnetivity del material es eliminado. Otra forma de lograr desmagnetización es el uso de una bobina eléctrica. Si el objeto se retira de una bobina con alternancia de corriente que discurre a través de ella, los dipolos del objeto se convertirá en aleatorizado y el objeto se desmagnetiza ser. [4]

[ editar ] Aplicaciones de desmagnetización

Una aplicación de desmagnetización es eliminar los campos magnéticos no deseados. La razón para hacer esto es que los campos magnéticos pueden tener efectos no deseados en diferentes dispositivos. En particular, los campos magnéticos pueden afectar a los dispositivos electrónicos, como teléfonos móviles u ordenadores. Si tal dispositivo se va a entrar en contacto con otros objetos que posiblemente magnéticos, los campos magnéticos podría ser necesario reducir el fin de proteger el dispositivo electrónico. Por lo tanto desmagnetización se utiliza a veces para mantener los campos magnéticos de los dañinos dispositivos eléctricos. [4]

[ editar ] Véase también

La definición del diccionario de la magnetización en Wiktionary

[ editar ] Fuentes

  1. ^ ortografía americana. La ortografía británica es magnetización.
  2. ^ "Unidades de Propiedades magnéticas" . Lake Shore Cryotronics, Inc.. http://www.magneticmicrosphere.com/resources/Units_for_Magnetic_Properties.pdf . Consultado el 10/24/2009.
  3. ^ "Ingeniería de Componentes Magnetic" . Ingeniería componente magnético. http://www.mceproducts.com/knowledge-base/article/article-dtl.asp?id=90 . Retrieved April 18, 2011.
  4. ^ un b "desmagnetización" . Introducción a la Inspección de Partículas Magnéticas. NDT recursos Retrieved April 18, 2011.