¿Qué es la permeabilidad magnética? – Definición y ejemplos

Campo magnético y flujo

Si ya ha estudiado un poco sobre electricidad y magnetismo, habrá aprendido que los campos magnéticos son creados por la corriente eléctrica. Estos campos magnéticos están representados por líneas de campo magnético que muestran la dirección y la fuerza del campo magnético.

Las flechas muestran la dirección del campo magnético alrededor de un dipolo, y cuanto más densas son las líneas del campo, más fuerte es el campo en ese punto. El número de estas líneas de campo que pasan por un área determinada se conoce como flujo magnético . Es posible que haya visto el campo magnético ( H ) y la densidad del flujo magnético ( B ) relacionados a través de la siguiente ecuación:

Aquí μ es la permeabilidad magnética. Si esto le suena familiar es porque probablemente ha trabajado con una constante relacionada con ella llamada permeabilidad del espacio libre. En el pasado, simplemente habría descartado esta constante como un número, pero tiene un propósito. Ahora es el momento de aprender qué representan la permeabilidad magnética y la permeabilidad del espacio libre, y cómo se relacionan.

Permeabilidad magnética

Lo mejor con lo que podemos comparar la permeabilidad magnética para que usted la entienda fácilmente es la conductividad. Con la conductividad, sabe que algunos materiales permiten que la electricidad pase a través de ellos mejor que otros. Por ejemplo, el cobre es un conductor mucho mejor que el caucho.

La permeabilidad magnética es un concepto similar a este, pero para flujo magnético en lugar de electricidad. Cuanto mayor sea la permeabilidad magnética, mejor permitirá el material el paso del flujo magnético a través de él. Aquí hay una tabla de algunas permeabilidades magnéticas comunes medidas en Henries por metro:

La permeabilidad del espacio libre ( μ 0 ) de la que hablamos anteriormente es en realidad solo la permeabilidad magnética asociada con un vacío (es decir, la permeabilidad de un campo magnético en ausencia de cualquier material). Ésta es una cantidad importante en física y se manifiesta en muchas relaciones. Como puede ver aquí, ejemplos de esto incluyen la velocidad de la luz en el vacío, la ley de Ampere y la inductancia magnética.

Materiales Magnéticos

Al observar la permeabilidad magnética de un material, encontrará que a menudo se da como permeabilidad magnética relativa ( μ r ). Esta es simplemente la relación entre la permeabilidad magnética y la permeabilidad del espacio libre, definida como:

La permeabilidad magnética relativa entra en juego cuando se observan los tipos de magnetismo que puede exhibir un material. Cuando un material tiene una permeabilidad magnética relativa menor que uno, es diamagnético. Esto significa que cuando el material está en presencia de un campo magnético, expulsa parcialmente ese campo. Por otro lado, los materiales paramagnéticos captan el campo magnético en el que se encuentran y tienen una permeabilidad magnética relativa mayor que uno. Finalmente, los materiales ferromagnéticos funcionan como materiales paramagnéticos, excepto que sus propiedades magnéticas permanecen después de que se elimina el campo magnético en el que se encuentran. Además, la permeabilidad magnética de los materiales ferromagnéticos tiende a ser alta.

Resumen de la lección

Tomemos un par de minutos para revisar lo que hemos aprendido sobre la permeabilidad magnética aquí hoy. Al igual que la conductividad es una medida de qué tan bien fluye la electricidad a través de un material, la permeabilidad magnética ( μ ) es la medida de qué tan bien pasa el flujo magnético a través de un material. Aquí es donde el flujo magnético es el número de líneas de campo magnético que pasan por un área determinada. La ecuación que contiene la permeabilidad magnética que relaciona el campo magnético ( H ) con la densidad de flujo magnético ( B ) se muestra aquí:

La permeabilidad del espacio libre ( μ 0 ) es un valor constante especial que nos dice la permeabilidad magnética de un vacío. Esta es una constante importante que aparece varias veces en física.

A menudo, en lugar de mirar la permeabilidad magnética de un material, miramos la relación entre la permeabilidad magnética y la permeabilidad del espacio libre. A esto lo llamamos la permeabilidad magnética relativa del material (o μ r ).

Un material con una permeabilidad magnética relativa menor que uno es diamagnético. Si la permeabilidad magnética relativa del material es mayor que uno, el material es paramagnético o ferromagnético, donde la diferencia es que los materiales ferromagnéticos mantienen su magnetismo cuando se retiran del campo magnético inductor y tienden a tener una alta permeabilidad magnética.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador