La histéresis magnética es la tendencia que los materiales ferromagnético presente para conservar la magnetización adquirido por ellos aplicando un campo magnético externo. El término histéresis es de Origen griego y significa "retraso".
Algunos materiales pueden tener diferentes niveles de histéresis, es decir, son capaces de mantener parte de la orientación de los dominios magnéticos en su interior incluso después del campo magnético externo, comúnmente generado a partir de un corriente eléctrica que circula por un solenoide.
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¿Cómo funciona la histéresis magnética?
Se realiza la histéresis magnética controlar la intensidad y la dirección de un campo magnético que atraviesa un material ferromagnético. Este campo magnético externo, generalmente denotado por el símbolo H, hace que los dominios magnéticos, que son regiones microscópicas dentro del material, alineen los dipolos magnéticos de los átomos con el campo magnético externo. La alineación de estos pequeños dominios magnéticos produce un campo magnético no nulo resultante inducido dentro del material.
Ciclo de histéresis magnética
Observe en la siguiente figura la relación entre el campo magnético externo (horizontal), denotado por la letra H, y el campo magnético interno (dirección vertical), denotado por la letra B, que se induce dentro de un material ferromagnético.
Desde el origen del gráfico, la intensidad del campo magnético externo H aumenta gradualmente. De esta forma, el material tiene cada vez más dominios magnéticos alineados, alcanzando así la máxima magnetización en el punto A - el punto en el que el saturacióndacurva de magnetización.
Después de la saturación del campo magnético interno, el campo magnético externo disminuye gradualmente, sin embargo, la curva de magnetización pasa por un camino diferente, ya que una parte de los dominios magnéticos permanece en la misma dirección incluso cuando el campo externo H es nulo, como se ve en punto B. El campo magnético que permanece en el material después de que cesa el campo magnético se llama campo remanente.
Entre los puntos B y C, la dirección de la corriente eléctrica que atraviesa el solenoide se invierte, por lo tanto, la dirección del campo magnético externo también se invierte. A medida que el campo H aumenta en la dirección opuesta a la dirección de magnetización inicial, el el material se desmagnetiza cada vez más.
LA desmagnetizacióncompletodel material solo ocurre en el punto C - en este punto, es posible medir cuál debe ser la intensidad del campo magnético externo para que el material pierda su magnetización, y este campo se llama campocoactivo.
A partir del punto D, si continuamos aumentando la intensidad del campo externo, el el material se magnetizará de nuevo, pero tendrá sus polos invertidos en relación con el punto A. Al bajar el campo externo nuevamente, el material tendrá su campo magnético interno reducido a camporetazo o restos en el punto E. Sin embargo, este campo restante tendrá el sentido opuesto al medido en el punto B.
En el punto F el material es de nuevo desmagnetizado, pero si continuamos aumentando la fuerza del campo H, los dominios magnéticos se alinearán una vez más, de modo que el material volverá al estado de saturación en el punto A.
Es importante señalar que, durante la ciclo de histéresis, una parte de la energía que es transferida por el campo magnético externo se usa para orientar los dominios magnéticos, y la otra parte de esa energía es disipado en forma de un aumento en Energía térmica, ya que la rotación de los dipolos magnéticos ocurre en medio de la fricción entre las moléculas. Esta energía disipada, a su vez, es proporcionalla zona formado por las curvas del ciclo de histéresis - cuanto mayor es esta área, mayor es la cantidad de calor que se pierde al ambiente externo.
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Aplicaciones tecnológicas de la histéresis magnética
La histéresis magnética se utiliza para escribir datos encintas, tarjetasmagnéticoo en discos duros, como los que se utilizan para el almacenamiento de datos en la mayoría de las computadoras modernas.
Cuanto mayor sea el coercitividad de un material, mayor es tu resistencia a la desmagnetización, es decir, mayor debe ser la intensidad del campo magnético externo para anular la magnetización del material. Los materiales altamente coercitivos son interesantes para aplicacioneselectrónica, ya que en estas aplicaciones es necesario que la información almacenada no se destruya fácilmente cuando se expone a un campo magnético externo.
Como se indicó, los materiales cuyos ciclos de histéresis tienen grandes áreas disipan grandes cantidades de calor, por lo que se puede usar para calentar rápidamente, como hacen las ollas de hierro o acero cuando se usan en cocinas de inducción, por ejemplo.
Para la producción de magnetos permanentesse utilizan, por ejemplo, materiales capaces de mantener su magnetización, es decir, tienen alta magnetización remanente. A produccion de imanes artificial, a su vez, se desea que el material se magnetice fácilmente, pero que no mantenga esta magnetización después de que haya cesado el campo magnético externo.
Según la aplicación tecnológica deseada, se pueden utilizar diferentes materiales, con diferentes ciclos de histéresis. Algunos de ellos tienen bucles más cercanos, mientras que otros pueden tener ciclos más pronunciados en la dirección vertical, por ejemplo.
Por Rafael Hellerbrock
Profesor de física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-histerese-magnetica.htm
