Física

Física de Serway – Magnetismo

Publicado por Monica González

Magnetismo, o fuerza de no contacto, es una categoría de comportamiento de los materiales que responden a un nivel atómico o subatómico de una aplicación del campo magnético. Por ejemplo, la conocida forma de magnetismo esferromagnetico, de tal manera que algunos materiales ferromagnéticos producen su propia persistencia de campo magnético.

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Sin embargo, todos los materiales son influenciados en mayor o menor medida por la presencia de un campo magnético. Algunos se sienten atraídos por un campo magnético (paramagnetismo), mientras que otros son rechazados por un campo magnético (diamagnetismo), mientras que otros tienen una relación mucho más compleja con un campo magnético aplicado.

Las sustancias que son despreciablemente afectadas por los campos magnéticos se conocen como sustancias no-magnéticas. Se incluyen cobre, aluminio, los gases, y el plástico .

El estado magnético (o fase) de un material depende de la temperatura (y otras variables como la presión y el campo magnético aplicado) para que un material pueda presentar más de una forma de magnetismo en función de su temperatura, etc.

Fuentes del magnetismo

Existe una estrecha relación entre el momento angular y el magnetismo, expresó en una escala macroscópica en el efecto, Einstein-de Haas “rotación de la magnetización” y su inverso, el efecto Barnett o “magnetización por turnos”.

A nivel atómico y sub-escala atómica, esta conexión se expresa mediante la relación entre el momento magnético de momento angular, la razón giromagnética .

Magnetismo, en su raíz, surge de dos fuentes:

  • Las corrientes eléctricas o más generalmente, moviendo cargas eléctricas crean campos magnéticos (Ecuaciones de Maxwell ).
  • Muchas partículas tienen distinto de cero “intrínseca” (o ” spin “) momentos magnéticos. Así como cada partícula, por su naturaleza, tiene una cierta masa y carga, cada uno tiene un momento magnético determinado, posiblemente cero.

En los materiales magnéticos, fuentes de la magnetización son los electrones angulares de movimiento orbital alrededor del núcleo y los electrones magnéticos intrínsecos.

El potencial de otras fuentes de magnetismo son los momentos magnéticos nucleares de los núcleos en el material que es habitualmente miles de veces más pequeño que los electrones magnéticos de los momentos, por lo que son insignificantes en el contexto de la magnetización de los materiales.

Momentos magnéticos nucleares son importantes en otros contextos, en particular en Resonancia Magnética Nuclear (RMN) y la resonancia magnética (IRM).

Por lo general, la enorme cantidad de electrones en un material están dispuestos de tal forma que sus momentos magnéticos (ambos orbitales e intrínsecos) se anulan. Esto se debe, en cierta medida, a la combinación de electrones en pares con magnética opuesta momentos intrínsecos (como resultado del principio de exclusión de Pauli), o la combinación en “lleno de subcapas “con cero movimiento orbital netos, en ambos casos, el arreglo de electrones es el fin de cancelar exactamente los momentos magnéticos de cada electrón.

Por otra parte, aun cuando la configuración electrónica es tal que hay electrones no apareados y / o lleno de subcapas no, a menudo es el caso de que los electrones diferentes en el sólido contribuirá momentos magnéticos en ese momento, al azar direcciones diferentes, de modo que el material no se magnético.

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