La remanencia o magnetización remanente o magnetismo residual es la magnetización que queda en un material ferromagnético (como el hierro ) después de que se elimina un campo magnético externo . [1] Coloquialmente, cuando un imán es "magnetizado", tiene remanencia. [2] La remanencia de los materiales magnéticos proporciona la memoria magnética en los dispositivos de almacenamiento magnéticos y se utiliza como fuente de información sobre el campo magnético de la Tierra pasada en el paleomagnetismo . La palabra remanencia proviene de remanente + -encia, que significa "lo que permanece". [3]
El término equivalente magnetización residual se utiliza generalmente en aplicaciones de ingeniería. En transformadores , motores eléctricos y generadores no es deseable una gran magnetización residual (ver también acero eléctrico ) ya que es una contaminación no deseada, por ejemplo, una magnetización que queda en un electroimán después de que se corta la corriente en la bobina. Donde no sea deseado, se puede quitar desmagnetizando .
A veces, el término remanencia se utiliza para la remanencia medida en unidades de densidad de flujo magnético . [4]
Tipos
Remanencia de saturación
La definición predeterminada de remanencia magnética es la magnetización que permanece en campo cero después de que se aplica un gran campo magnético (suficiente para lograr la saturación ). [1] El efecto de un bucle de histéresis magnética se mide utilizando instrumentos como un magnetómetro de muestra vibrante ; y la intersección de campo cero es una medida de la remanencia. En física, esta medida se convierte en una magnetización promedio (el momento magnético total dividido por el volumen de la muestra) y se denota en ecuaciones como M r . Si debe distinguirse de otros tipos de remanencia, entonces se denomina remanencia de saturación o remanencia isotérmica de saturación (SIRM) y se denota por M rs .
En aplicaciones de ingeniería, la magnetización residual a menudo se mide utilizando un analizador de BH , que mide la respuesta a un campo magnético de CA (como en la Fig. 1). Esto está representado por una densidad de flujo B r . Este valor de remanencia es uno de los parámetros más importantes que caracterizan a los imanes permanentes ; mide el campo magnético más fuerte que pueden producir. Los imanes de neodimio , por ejemplo, tienen una remanencia aproximadamente igual a 1,3 teslas .
Remanencia isotérmica
A menudo, una sola medida de remanencia no proporciona información adecuada sobre un imán. Por ejemplo, las cintas magnéticas contienen una gran cantidad de pequeñas partículas magnéticas (ver almacenamiento magnético ) y estas partículas no son idénticas. Los minerales magnéticos en las rocas pueden tener una amplia gama de propiedades magnéticas (ver magnetismo de las rocas ). Una forma de mirar dentro de estos materiales es sumar o restar pequeños incrementos de remanencia. Una forma de hacer esto es primero desmagnetizar el imán en un campo de CA y luego aplicar un campo H y quitarlo. Esta remanencia, denotada por M r ( H ), depende del campo. [5] Se llama remanencia inicial [6] o magnetización remanente isotérmica (IRM) . [7]
Se puede obtener otro tipo de IRM dando primero al imán una remanencia de saturación en una dirección y luego aplicando y eliminando un campo magnético en la dirección opuesta. [5] Esto se llama remanencia de desmagnetización o remanencia de desmagnetización de CC y se denota con símbolos como M d ( H ), donde H es la magnitud del campo. [8] Se puede obtener otro tipo de remanencia desmagnetizando la remanencia de saturación en un campo de corriente alterna. Esto se denomina remanencia de desmagnetización de CA o remanencia de desmagnetización de campo alterno y se indica con símbolos como M af ( H ).
Si las partículas son partículas de dominio único que no interactúan con anisotropía uniaxial , existen relaciones lineales simples entre las remanencias. [5]
Remanencia anhysteretic
Otro tipo de remanencia de laboratorio es la remanencia anhysteretic o magnetización remanente anhysteretic (ARM) . Esto se induce al exponer un imán a un gran campo alterno más un pequeño campo de polarización de CC. La amplitud del campo alterno se reduce gradualmente a cero para obtener una magnetización anhysteretic , y luego se elimina el campo de polarización para obtener la remanencia. La curva de magnetización anhysteretic suele estar cerca de un promedio de las dos ramas del bucle de histéresis , [9] y se supone en algunos modelos que representa el estado de energía más baja para un campo dado. [10] Hay varias formas de medición experimental de la curva de magnetización anhysteretic, basadas en fluxímetros y desmagnetización polarizada en CC. [11] ARM también se ha estudiado debido a su similitud con el proceso de escritura en algunas tecnologías de grabación magnética [12] y a la adquisición de magnetización remanente natural en rocas. [13]
Ejemplos de
Material | Remanencia | Referencias |
---|---|---|
Ferrita (imán) | 0,35 toneladas (3500 g) | [14] |
Imán de samario-cobalto | 0,82-1,16 T (8200-11600 G) | [15] |
AlNiCo 5 | 1,28 toneladas (12,800 G) | |
Imán de neodimio | 1–1,3 T (10,000–13,000 G) | [15] |
Aceros | 0,9-1,4 T (9.000-14.000 G) | [16] [17] |
Ver también
- Coercitividad
- Histéresis
- Magnetismo de la roca
- Magnetización termorremanente
- Magnetización viscosa remanente
Notas
- ↑ a b Chikazumi 1997
- ^ Estrictamente hablando, todavía está en el campo de la Tierra, pero eso tiene poco efecto sobre la remanencia de un imán duro .
- ^ "remanencia | Origen y significado de la remanencia por el diccionario de etimología en línea" . www.etymonline.com . Consultado el 20 de enero de 2020 .
- ^ "Almacenamiento y manipulación de cintas magnéticas" .
- ^ a b c Wohlfarth, 1958
- ^ McCurrie y Gaunt, 1966
- ↑ Néel, 1955
- ^ Pfeiffer 1990
- ↑ Bozorth, 1951
- ^ Jiles y Atherton 1986
- ^ Nowicki 2018
- ^ Jaep 1969
- ^ Banerjee y Mellema 1974
- ^ "Núcleos magnéticos amorfos" . Ventas técnicas de Hill. 2006 . Consultado el 18 de enero de 2014 .
- ^ a b Juha Pyrhönen; Tapani Jokinen; Valéria Hrabovcová (2009). Diseño de Máquinas Eléctricas Rotativas . John Wiley e hijos. pag. 232. ISBN 978-0-470-69516-6.
- ^ "COBALT: Esencial para el magnetismo de alto rendimiento" (PDF) . Tecnologías magnéticas de Arnold. 2012.
- ^ Fitzgerald, AE; Kingsley, Charles Jr .; Umans, Stephen D. (2003). Maquinaria eléctrica (6ª ed.). McGraw-Hill. págs. 688 páginas. ISBN 978-0-07-366009-7.
Referencias
- Banerjee, SK; Mellema, JP (1974). "Un nuevo método para la determinación de la paleointensidad a partir de las propiedades ARM de las rocas". Planeta Tierra. Sci. Lett . 23 (2): 177-184. Código bibliográfico : 1974E y PSL..23..177B . doi : 10.1016 / 0012-821X (74) 90190-3 .
- Bozorth, Richard M. (1993) [Reedición de la publicación de 1951]. Ferromagnetismo . Una reedición clásica de IEEE Press. Prensa de Wiley-IEEE . ISBN 0-7803-1032-2.
- Chikazumi, Sōshin (1997). Física del ferromagnetismo . Prensa de Clarendon . ISBN 0-19-851776-9.
- Jaep, WF (1969). "Magnetización anhysteretic de un conjunto de partículas de dominio único". J. Appl. Phys . 40 (3): 1297–1298. Código Bibliográfico : 1969JAP .... 40.1297J . doi : 10.1063 / 1.1657638 .
- Jiles, DC; Atherton, DL (1986). "Teoría de la histéresis ferromagnética". J. Magn. Magn. Mater . 61 (1–2): 48–60. Código Bibliográfico : 1986JMMM ... 61 ... 48J . doi : 10.1016 / 0304-8853 (86) 90066-1 .
- McCurrie, RA; Gaunt, P. (1966). "Las propiedades magnéticas del platino cobalto cerca de la composición equiatómica parte I. Los datos experimentales". Phil. Mag . 13 (123): 567–577. Bibcode : 1966PMag ... 13..567M . doi : 10.1080 / 14786436608212648 .
- Néel, Louis (1955). "Algunos aspectos teóricos del magnetismo de las rocas" (PDF) . Adv. Phys . 4 (14): 191–243. Código Bibliográfico : 1955AdPhy ... 4..191N . doi : 10.1080 / 00018735500101204 .
- Nowicki, M. (2018). "Métodos de medición de magnetización anhysteretic para materiales magnéticos blandos" . Materiales . 11 (10): 2021. Bibcode : 2018Mate ... 11.2021N . doi : 10.3390 / ma11102021 . PMC 6213293 . PMID 30340358 .
- Pfeiffer, H. (1990). "Determinación de la distribución del campo de anisotropía en conjuntos de partículas teniendo en cuenta las fluctuaciones térmicas". Estado físico Solidi . 118 (1): 295-306. Código Bibliográfico : 1990PSSAR.118..295P . doi : 10.1002 / pssa.2211180133 .
- Wohlfarth, EP (1958). "Relaciones entre diferentes modos de adquisición de la magnetización remanente de partículas ferromagnéticas". J. Appl. Phys . 29 (3): 595–596. Código bibliográfico : 1958JAP .... 29..595W . doi : 10.1063 / 1.1723232 .
enlaces externos
- Coercitividad y remanencia en imanes permanentes
- Hombre imán