La permeabilidad magnética es un concepto fundamental en el estudio de los fenómenos magnéticos. A través de esta propiedad, podemos comprender cómo los materiales interactúan con los campos magnéticos y, a su vez, cómo influyen en el comportamiento de estos. En este artículo, te explicaremos qué es la permeabilidad magnética, cómo se calcula, cuáles son las unidades de medida y los diferentes tipos existentes. ¡No te lo pierdas!
La permeabilidad magnética es la capacidad de magnetización del material que permite que la línea de fuerza magnética lo atraviese. En otras palabras, la permeabilidad magnética favorece la formación de un campo magnético. La permeabilidad magnética del material determina la cantidad de flujo magnético que lo atraviesa. Se denota con la letra griega µ.
Definición de permeabilidad magnética
La permeabilidad magnética se define como la relación entre la densidad de flujo magnético y la intensidad magnética. También se le llama Permeabilidad del Medio.
Es una cantidad escalar que solo tiene magnitud. La permeabilidad magnética del material muestra el grado de penetración del campo magnético a través de un material. El material que soporta fuertemente las líneas de fuerza magnéticas tiene mayor permeabilidad magnética. En otras palabras, el material de mayor permeabilidad tiene una conductividad menor para las líneas de fuerza magnética.
La permeabilidad magnética del hierro dulce es mucho más que el aire. El hierro dulce pasa rápidamente la mayor parte de la fuerza magnética de las líneas porque el anillo proporciona un camino fácil hacia las líneas magnéticas. Así, la permeabilidad magnética es proporcional al número de líneas que atraviesan el material.
La permeabilidad del aire o del vacío es muy pobre. El paso del campo magnético de las líneas a través del aire se muestra a continuación. El aire proporciona más impedancia a la fuerza magnética de las líneas. Por lo tanto, la permeabilidad del aire es muy pobre.
La permeabilidad del aire o vacío o espacio libre es igual a 4π×10-7 H/m≈ 12.57 🗙 10⁻⁷ H/m, y está representada por μ0.
Fórmula de permeabilidad magnética
La fórmula de la permeabilidad magnética del medio es;
la fórmula de permeabilidad del espacio libre o aire o vacío es;
Unidad de Permeabilidad Magnética
Su unidad SI es Henry por metro (H/M) o newton por amperio cuadrado (NA-2).
Tipos de permeabilidad
Los diferentes tipos de permeabilidad son los siguientes;
Permeabilidad del espacio libre
La permeabilidad del espacio libre o del aire o del vacío es la relación entre la intensidad magnética en un campo de vacío y la magnetización. Está representado por;
m0= B0/h
La relación entre la intensidad magnética en el vacío y el campo magnético.
Permeabilidad del Medio
Es la relación entre la intensidad magnética en el medio y el campo magnético. Su fórmula es;
µ = B/H
Permeabilidad relativa
La permeabilidad relativa es la comparación de la permeabilidad del medio al aire. La permeabilidad del aire es 4π×10-7 H/m que es muy bajo. La permeabilidad relativa muestra cuántas veces se compara la permeabilidad del medio con la permeabilidad del aire.
La relación entre la permeabilidad del medio y la permeabilidad del aire se denomina permeabilidad relativa. Es la cantidad de razón y por lo tanto es adimensional.
La fórmula de la permeabilidad relativa se muestra a continuación.
De la fórmula anterior, la permeabilidad relativa del aire y el material no magnético es igual a uno.
La permeabilidad relativa también se puede expresar en términos de la densidad del campo magnético del material y el vacío.
La permeabilidad del medio o material es:
Factores que afectan la permeabilidad magnética
Los siguientes factores afectan la permeabilidad.
- Temperatura
- Humedad
- Naturaleza del material
- posición en el medio
- Frecuencia del campo aplicado
Problemas Resueltos de Permeabilidad Magnética
El devanado primario de 400 vueltas lleva una corriente de 1,8 A. Al invertirlo, se registra un cambio de 8 × 10−3 Wb-vueltas en el devanado secundario de 10 vueltas. El anillo tiene un área de sección transversal de 2,5 × 10−4 m2 y una longitud de 0,75 m.2. Suponiendo una distribución de flujo uniforme, determine el valor de la permeabilidad.
Tasa de cambio de flujo, 2Φ N2= 8 x 10-3 vueltas wb
flujo(Φ) = (8 X 10-3 )/(2X10) Wb-vueltas
=4 x 10-4 Wb-vueltas
B= Φ/A
= (4 x 10-4)/(2,5X10-4 )
= 1,6 Wb/m2
La intensidad del campo magnético (H)
H = NI/L
= (400 X 1,8)/0,75
= 960 AT/m
Permeabilidad (µ)
µ=µ0µr
µr=µ/µ0
=B/µ0H
= 1,6/(4π×10-7X960)
µr = 1320
El núcleo de un transformador está hecho de hierro dulce de permeabilidad relativa µr = 9000. Determine la permeabilidad absoluta del núcleo.
µr = 9000
µ0 =4π×10-7 H/m
Permeabilidad absoluta del núcleo del transformador.
µ=µ0µr
µ = 4π×10-7 9000x
µ = 1,13 × 10-2 H/m
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