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HISTÉRESIS MAGNÉTICA




El fenómeno de la histéresis magnética:

El estudio de la histéresis tiene gran importancia en los
materiales magnéticos ya que produce pérdidas en los
núcleos de los electroimanes cuando se someten a campos
magnéticos alternos. El calor así generado reduce el
rendimientos de los dispositivos con circuitos magnéticos
como transformadores, motores, generadores, etc.


                                                            1
HISTÉRESIS MAGNÉTICA



    Pero ¿qué es la histéresis?

En general, la histéresis es el fenómeno de inercia por el cual un
material ofrece resistencia a un cambio, tiene una tendencia a
conservar sus propiedades. Haciendo que el proceso de variación
sea distinto en un sentido que en el contrario.




                                                                     2
HISTÉRESIS MAGNÉTICA



   La histéresis magnética

Después de someter a una sustancia ferromagnética a la acción
de un campo magnético, cuando éste desaparece, la sustancia
manifiesta todavía un cierto nivel de inducción magnética, que
llamamos magnetismo remanente.




                                                                 3
HISTÉRESIS MAGNÉTICA

Curva de histéresis magnética
                                    Representamos en horizontal la
           B                        intensidad de campo magnético H.
                                    (por ejemplo el creado por una bobina de N
                                    espiras atravesada por una corriente
                                    eléctrica I)



                                    En vertical representamos la
                                H   inducción magnética B que
                                    aparece en el material que
                                    estamos estudiando como
                                    consecuencia del campo creado
                                    por la bobina.




                                                                           4
HISTÉRESIS MAGNÉTICA

Curva de histéresis magnética
                                    Punto o
           B                        En el inicio, el material no ha sido
                                a   magnetizado todavía y la inducción
                                    magnética es nula


                                    Punto a
                                H   En el tramo o-a se aumenta la
            o                       intensidad de campo y en el
                                    material aparece una inducción
                                    cada vez mayor hasta llegar al
                                    punto de saturación (a)




                                                                      5
HISTÉRESIS MAGNÉTICA

Curva de histéresis magnética
                                    Punto b
           B                        En el tramo a-b se va reduciendo
                                a   la intensidad de campo en la
                                    bobina. La inducción también se
            b
                                    reduce pero en una proporción
 Br
                                    menor que antes.
                                H   En el Punto b se ha anulado la
             o                      intensidad de campo pero el
                                    material manifiesta todavía un
                                    cierto magnetismo remanente
                                    (Br)




                                                                      6
HISTÉRESIS MAGNÉTICA

Curva de histéresis magnética
                                    Punto c
            B                       En el tramo b-c se invierte el
                                a   sentido del campo magnético (la
                                    corriente en la bobina circula en
             b
                                    sentido contrario).
                                    En el Punto c la inducción B es
                                H   cero, se ha eliminado el
        c
             o                      magnetismo remanente y para
                                    ello ha sido necesario aplicar una
            Hc                      intensidad Hc, llamada campo
                                    coercitivo.




                                                                        7
HISTÉRESIS MAGNÉTICA

    Curva de histéresis magnética
                                        Punto d
                B                       En el tramo c-d se sigue aplicando
                                    a   una intensidad de campo negativo,
                                        con lo que se consigue que la
                b
                                        inducción aumente hasta el punto
                                        de saturación d.

            c                       H
                 o




d




                                                                        8
HISTÉRESIS MAGNÉTICA

    Curva de histéresis magnética

                B
                                    a
                                        En el tramo d-e-f-a se completa el
                b
                                        ciclo. La curva no pasa por o
                                        debido a la histéresis.

            c                       H
                 o       f



                     e
d




                                                                        9
HISTÉRESIS MAGNÉTICA


 Las pérdidas que se originan en los materiales ferromagnéticos debido a la histéresis
 son proporcionales al área del ciclo. Una medida de su amplitud la da el valor del
 campo coercitivo Hc.




Para construir aparatos que funcionan con       Si se desea fabricar imanes permanentes, se
corriente alterna se eligen materiales con un   buscan materiales con un campo coercitivo
campo coercitivo lo más pequeño posible.        muy grande.

                                                                                              10

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  • 1. HISTÉRESIS MAGNÉTICA El fenómeno de la histéresis magnética: El estudio de la histéresis tiene gran importancia en los materiales magnéticos ya que produce pérdidas en los núcleos de los electroimanes cuando se someten a campos magnéticos alternos. El calor así generado reduce el rendimientos de los dispositivos con circuitos magnéticos como transformadores, motores, generadores, etc. 1
  • 2. HISTÉRESIS MAGNÉTICA Pero ¿qué es la histéresis? En general, la histéresis es el fenómeno de inercia por el cual un material ofrece resistencia a un cambio, tiene una tendencia a conservar sus propiedades. Haciendo que el proceso de variación sea distinto en un sentido que en el contrario. 2
  • 3. HISTÉRESIS MAGNÉTICA La histéresis magnética Después de someter a una sustancia ferromagnética a la acción de un campo magnético, cuando éste desaparece, la sustancia manifiesta todavía un cierto nivel de inducción magnética, que llamamos magnetismo remanente. 3
  • 4. HISTÉRESIS MAGNÉTICA Curva de histéresis magnética Representamos en horizontal la B intensidad de campo magnético H. (por ejemplo el creado por una bobina de N espiras atravesada por una corriente eléctrica I) En vertical representamos la H inducción magnética B que aparece en el material que estamos estudiando como consecuencia del campo creado por la bobina. 4
  • 5. HISTÉRESIS MAGNÉTICA Curva de histéresis magnética Punto o B En el inicio, el material no ha sido a magnetizado todavía y la inducción magnética es nula Punto a H En el tramo o-a se aumenta la o intensidad de campo y en el material aparece una inducción cada vez mayor hasta llegar al punto de saturación (a) 5
  • 6. HISTÉRESIS MAGNÉTICA Curva de histéresis magnética Punto b B En el tramo a-b se va reduciendo a la intensidad de campo en la bobina. La inducción también se b reduce pero en una proporción Br menor que antes. H En el Punto b se ha anulado la o intensidad de campo pero el material manifiesta todavía un cierto magnetismo remanente (Br) 6
  • 7. HISTÉRESIS MAGNÉTICA Curva de histéresis magnética Punto c B En el tramo b-c se invierte el a sentido del campo magnético (la corriente en la bobina circula en b sentido contrario). En el Punto c la inducción B es H cero, se ha eliminado el c o magnetismo remanente y para ello ha sido necesario aplicar una Hc intensidad Hc, llamada campo coercitivo. 7
  • 8. HISTÉRESIS MAGNÉTICA Curva de histéresis magnética Punto d B En el tramo c-d se sigue aplicando a una intensidad de campo negativo, con lo que se consigue que la b inducción aumente hasta el punto de saturación d. c H o d 8
  • 9. HISTÉRESIS MAGNÉTICA Curva de histéresis magnética B a En el tramo d-e-f-a se completa el b ciclo. La curva no pasa por o debido a la histéresis. c H o f e d 9
  • 10. HISTÉRESIS MAGNÉTICA Las pérdidas que se originan en los materiales ferromagnéticos debido a la histéresis son proporcionales al área del ciclo. Una medida de su amplitud la da el valor del campo coercitivo Hc. Para construir aparatos que funcionan con Si se desea fabricar imanes permanentes, se corriente alterna se eligen materiales con un buscan materiales con un campo coercitivo campo coercitivo lo más pequeño posible. muy grande. 10