Energía del campo magnético
Energía almacenada en los campos magnéticos
2
021Bu
Expresión válida en general2
21Bu
En material magnético
Densidad de energía
La energía es la integral de volumen de la densidad de energía
Materiales ferromagnéticos
Fuerte interacciones magnéticas entre atómicos producen alienaciones totales en regiones llamadas “dominios magné-ticos” (~10-6 m hasta mm) aun sin campo exterior
B0=0, dominios orientados al azar
B lo suficientemente intenso como para producir alineación total de dominios
B 0, crecen dominios con orientaciones favorables a expensas de los otros (des-plazamiento de paredes de dominios)
histéresis
Rotación de paredes de dominios
pared
Formación espontánea de dominios en materiales ferromag- néticos de manera de reducir la energía asociada con la pérdida de flujo magnético en el espacio circundante
Proceso continua hastaque la energía necesariapara formar nuevos dominios (energía de las pare-des) es mayor que que la reducción de energía que se logra
Por que se forman los dominios magnéticos?
Existe una temperatura para cada material ferromagnético (T de Curie) por encima de la cual se vuelve paramagnético
-188Ds
16Gd
358Ni
1122Co
770Fe
T Curie (ºC)Material
Si M de material magnetizado en toroide colapsa porque se pone en cc los bornes de la bobina
liN
riN
HdBAd
2
dBVolHdBAlHdUm
dBH
VolUm
Energía disipada en cada ciclo es igual al área ence-rrada por la curva de histéresis
0 dtidtd
NdUdtidU mm
1-10 Am-1 materiales muy blandos>106 Am-1materiales duros SmCo5
Magnetos blandos: núcleos en campos alternativos
Magnetos duros: imanes permanentes
Memorias magnéticas: histéresis rectangular
Imanes permanentes
H=0
H=0
H=0
M=0
B
B=0
B=0
M
M=0
M
B/0
H
mildB 0.
mildM
. MB 0
Con entrehierro, M en material no cambia y en e-h M=0; B producido por im que se redujo en im=(/2)im) cambia poco en el material si es chico respecto al valor anterior (0M) y fuera idem, salvo distorsión
M
M=0 B
0B
H En e-h 0. ldH
y comoH en el
material tiene
sentido contrario
M M=0B’BH’
B=0HH
L
ACircuitos magnéticos
N
i
Líneas de B creado por i confinadas dentro del material ferromagnético
lj
Si material compuesto por varias partes de long lj y permeabilidad j
j
jj iNlHldH
.
cteAHABAdBAdB
.0.
jj
j AH
jj
jj
iNlA
mmfR
fmm: fuerza magnetomotriz R: reluctancia
Con geometría de las piezas polares se puede contro-lar intensidad de B
AB
Despreciando efectos de borde
AL
Al
iNAB
0
En nuestro caso