Propiedades magnéticas de la materia para principiantes.
Aunque no todas las sustancias pueden fabricarse imán permanente, todas las sustancias colocadas en un campo magnético externo se magnetizan de una forma u otra. Algunas de las sustancias están más magnetizadas y otras son tan débiles que no se pueden ver sin dispositivos especiales.
Cuando decimos que "la sustancia está magnetizada", nos referimos al hecho de que la sustancia misma se ha convertido en una fuente de campo magnético debido al efecto de un campo magnético externo sobre ella. Es decir, los parámetros del vector de inducción magnética B en presencia de esta sustancia en un espacio dado no corresponden al vector de inducción magnética B0 en el vacío, si la sustancia está ausente.
En relación con este fenómeno, un concepto como permeabilidad magnética de la materia... Este parámetro de la sustancia muestra cuántas veces la magnitud del vector de inducción magnética B en una sustancia dada es mayor que en el vacío a la misma fuerza del campo magnético aplicado H.
La naturaleza de la reacción a un campo magnético externo determina las propiedades magnéticas de la sustancia, que dependen de cómo esté dispuesta la estructura interna de estas sustancias. Así, se pueden distinguir tres clases de sustancias con propiedades magnéticas pronunciadas (estas sustancias se denominan imanes): ferromagnetos, paramagnetos y diamagnetos.
Ferroimanes y el punto de Curie
Para los ferroimanes, la permeabilidad magnética es mucho mayor que la unidad. Los ferroimanes incluyen, por ejemplo, hierro, níquel y cobalto. A partir de ellos, como puede ver fácilmente, los imanes permanentes se fabrican con mayor frecuencia. Cabe señalar aquí que la permeabilidad magnética de los ferroimanes depende de la inducción magnética del campo magnético externo.
La principal característica de los ferroimanes es que se caracterizan por el magnetismo residual, es decir, una vez magnetizados, el ferromagneto permanece así incluso después de que se apague la fuente del campo magnético externo.
Pero si un ferroimán magnetizado se calienta a cierta temperatura, se desmagnetizará nuevamente. Esta temperatura crítica se denomina punto de Curie o temperatura de Curie: es la temperatura a la que una sustancia pierde sus propiedades ferromagnéticas. Para el hierro, el punto de Curie es 770 °C, para el níquel 365 °C, para el cobalto 1000 °C. Si tomas un imán permanente y lo calientas a la temperatura de Curie, deja de ser un imán.
Paraimanes
Una serie de sustancias que se mantienen en un campo magnético externo como el hierro, es decir, se magnetizan en la dirección del campo magnético y son atraídas por él, se denominan paramagnetos.Su permeabilidad magnética es un poco más que la unidad, su orden es 10-6... La permeabilidad magnética de los paramagnetos también depende de la temperatura y disminuye al aumentar.
En ausencia de un campo magnético externo, los paraimanes no tienen magnetización residual, es decir, no tienen un campo magnético propio. Los imanes permanentes no están hechos de paraimanes. Los paraimanes incluyen, por ejemplo: aluminio, tungsteno, ebonita, platino, nitrógeno.
diamagnetismo
Pero entre los imanes también hay sustancias que se magnetizan contra un campo magnético externo que se les aplica. Se llaman diamagnéticos. La permeabilidad magnética de los diamagnetos es ligeramente inferior a la unidad, su orden es 10-6.
La permeabilidad magnética de los diaimanes prácticamente no depende de la inducción del campo magnético que se les aplica, ni de la temperatura, cuando el diaimán se retira del campo magnético magnetizante, se desmagnetiza completamente y no lleva campo magnético propio.
Los diamagnetos incluyen, por ejemplo: cobre, bismuto, cuarzo, vidrio, sal de roca. Los diamagnetos ideales se llaman superconductores, ya que el campo magnético externo no los penetra en absoluto. Esto significa que la permeabilidad magnética del superconductor puede considerarse cero.
Ver también: ¿Cuál es la diferencia entre imanes artificiales y naturales?