Fisica General Burbano

496 EL CAMPO MAGNÉTICO
La diferencia existente entre las sustancias ferromagnéticas y paramagnéticas está en el orden
de la magnitud de la fuerza de atracción hacia las zonas en que los campos magnéticos son más
intensos. Mientras que los materiales ferromagnéticos son atraídos fuertemente los paramagnéticos
son atraídos por los efectos magnéticos en orden de magnitud mil a un millón de veces menor. Los
efectos sobre los materiales diamagnéticos son en orden de magnitud muy parecidos a los efectos
en cuerpos paramagnéticos.
Son sustancias ferromagnéticas el Fe, Co, Ni y determinados compuestos y aleaciones de ellos;
entre las paramagnéticas se encuentran el Al, Pt, Na, aire y oxígeno. Ejemplos de sustancias diamagnéticas
son, entre otras, el Cu, Bi, Pb, agua y NaCI.
Nuestro siguiente estudio es dar razones de la modificación del campo magnético debida a la
presencia de una sustancia; para lo cual lo primero que es preciso saber es cómo se mide el campo
magnético en el interior de un material.
Fig. XXI-54.– Acción de un campo
magnético sobre una sustancia ferromagnética.
Fig. XXI-55.– Muestra de un material
en forma toroidal bobinado (anillo
de Rowland). Se ha colocado un
segundo bobinado P conectado a un
galvanómetro.
XXI – 32. Medida de un campo magnético en el interior de una sustancia
Supongamos un arrollamiento toroidal N `[Fig. XXI-55, llamados anillos de Henry Augustus-
Rowland (1848-1901)], por el que puede circular una corriente; rodeando tales espiras tenemos
otras P, conectadas con un galvanómetro balístico; al abrir rápidamente el interruptor S, varía el
flujo magnético que atraviesa P y se produce en él una corriente inducida, cuya intensidad es*:
I
z z
=− ⇒ =− ⇒ = =− = ⇒ =
n d f
R dt
Idt
siendo n es número de espiras del arrollamiento P, f el flujo magnético que atraviesa a cada una
de sus espiras, R la resistencia de P y del galvanómetro balístico, y q la carga que atraviesa al galvanómetro
y que queda medida por él. Como el valor del flujo magnético a través de una espira
es f = BA, siendo B la inducción magnética en el interior del material y A la sección de éste:
BA= qR ⇒ B =
n
quedando determinada la inducción a través del toroide.
n
R d q I dt n n
f d f f f
R R
XXI – 33. Campo magnético en los cuerpos ferro, para y diamagnéticos.
Permeabilidad relativa
En el párrafo XXI-27 hemos visto que en un arrollamiento toroidal con vacío en su interior, el
campo magnético en un punto del anillo es:
B = m 0
n = número de espiras, l = longitud de la línea media, I = intensidad que circula por el arrollamiento
a la que llamamos CORRIENTE DE CONDUCCIÓN. Realicemos la siguiente experiencia: Si en vez de
vacío, el mismo arrollamiento (no variamos I, n y l) lo hacemos sobre un medio material y se mide
el campo en el interior del anillo de la forma indicada en el apartado anterior se observa:
a) Si la sustancia que constituye el anillo sobre el que hacemos el arrollamiento es ferromagnética,
el campo en el interior es extraordinariamente mayor (en ocasiones más de cinco mil
veces mayor que el campo magnético en vacío).
b) Si el medio material que constituye el anillo es paramagnético observamos que el campo
magnético es ligeramente mayor que cuando había vacío.
c) Si la sustancia que constituye en anillo es diamagnética el campo magnético en su interior
es ligeramente inferior que cuando había vacío.
Definimos, por el momento, la PERMEABILIDAD RELATIVA m′ de un medio como:
m′ =
donde B 0
es el valor de la inducción magnética producida por el arrollamiento en el vacío y B la
del mismo arrollamiento con el medio llenando completamente el espacio que antes ocupaba el
vacío.
B
B 0
I
nI
l
0 0
qR
An
f
qR
n
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* Ver en el capítulo siguiente CORRIENTES INDUCIDAS. Estas corrientes por ser función del tiempo, no son estacionarias.