Se denomina magnetostricción a la propiedad de los materiales ferromagnéticos que hace que estos cambien de forma al encontrarse en presencia de un campo magnético. Las vibraciones en forma de sonido son causadas por la frecuencia de las fluctuaciones del campo. Este fenómeno es parte de la causa de que se encuentren vibraciones de 100 Hz o 120 Hz en máquinas eléctricas como motores y transformadores.
Ejemplo de magnetostricción. Donde el campo magnético externo es representado por la flecha gris.
Es una propiedad de los materiales ferromagnéticos de cambiar de forma en presencia de campos magnéticos. Para generar electricidad se utiliza la magnetostricción inversa, la aplicación de compresión cambia el flujo magnético lo que según la ley de Faraday induce un campo eléctrico.
Internamente, los materiales ferromagnéticos tienen una estructura que está dividida en dos dominios, cada uno de los cuales es una región polarizada magnéticamente. Cuando un campo magnético es aplicado, las fronteras entre los dominios cambian y los dominios rotan, estos dos efectos se ven reflejados en el cambio dimensional del material. El efecto recíproco es el cambio de la susceptibilidad (respuesta a un campo magnético) de un material cuando está sujeto a deformación mecánica, se le llama efecto Villari[2] o Efecto magnetoestrictivo inverso.[3] Otros dos fenómenos están íntimamente relacionados con la magnetoestricción: el Efecto Matteucci, el cual consiste en la creación de una anisotropía helicoidal de la susceptibilidad de un material magnetoestrictivo cuando está sujeto a un par, y el Efecto Wiedemann, que se manifiesta en la torsión de este tipo de materiales cuando un campo magnético helicoidal se aplica en ellos.
La inversión de Villari es el cambio en el signo de la magnetoestricción del hierro de positivo a negativo cuando es expuesto a campos magnéticos de aproximadamente 40,000 A/m (500 Oersted).
Materiales magnetoestrictivoseditar
Corte transversal de un transductor el cual contiene: material magnetostrictivo (interior), la bobina de magnetización, y la carcasa magnética que completa el circuito magnético (en el exterior).
Los materiales magnetostrictivos pueden convertir la energía magnética en energía cinética, o al revés, y se usan en la construcción de actuadores y sensores. La propiedad puede ser cuantificada mediante el coeficiente de magnetoestricción, L, el cual es el cambio fraccional en longitud cuando la magnetización del material aumenta desde cero hasta el valor de saturación. Este efecto es el responsable del "zumbido" que se puede oír cerca de los transformadores y dispositivos de alta potencia eléctrica (según el país, pueden ser de 100 o 120 hertz, además de armónicos).
El cobalto exhibe la mayor magnetostricción a temperatura ambiente de todos los elementos puros, llegando a 60 partes por millón (es decir 6,0×10-5 m/m), entre las aleaciones, la mayor magnetostricción conocida hasta el momento la presenta el Terfenol-D (una aleación de terbio, disprosio y hierro), la cual ha mostrado una magnetostricción de 2000 partes por millón (0.002 m/m) en un campo de 160 kA/m a temperatura ambiente y es el material más comúnmente usado en aplicaciones magnetostrictivas.[4]
Otro material magnetostrictivo muy común es la aleación amorfa Fe81Si3.5B13.5C2, cuyo nombre comercial es Metglas 2605SC, este material tiene la cualidad de una alta constante de saturación magnetostrictiva, λ.
Referenciaseditar
Joule, James (1842), Sturgeon's Annals of Electricity8, p. 219.
Villari effect
Inverse magnetostrictive effect
-Compuestos Magnetoestrictivos - Laboratorio de Materiales Activos (en inglés)
Datos:Q840970
Abril 22, 2024
magnetostricción, denomina, magnetostricción, propiedad, materiales, ferromagnéticos, hace, estos, cambien, forma, encontrarse, presencia, campo, magnético, vibraciones, forma, sonido, causadas, frecuencia, fluctuaciones, campo, este, fenómeno, parte, causa, e. Se denomina magnetostriccion a la propiedad de los materiales ferromagneticos que hace que estos cambien de forma al encontrarse en presencia de un campo magnetico Las vibraciones en forma de sonido son causadas por la frecuencia de las fluctuaciones del campo Este fenomeno es parte de la causa de que se encuentren vibraciones de 100 Hz o 120 Hz en maquinas electricas como motores y transformadores Ejemplo de magnetostriccion Donde el campo magnetico externo es representado por la flecha gris Es una propiedad de los materiales ferromagneticos de cambiar de forma en presencia de campos magneticos Para generar electricidad se utiliza la magnetostriccion inversa la aplicacion de compresion cambia el flujo magnetico lo que segun la ley de Faraday induce un campo electrico El efecto fue identificado por el cientifico James Prescott Joule en 1842 cuando observaba niquel puro 1 Explicacion editarInternamente los materiales ferromagneticos tienen una estructura que esta dividida en dos dominios cada uno de los cuales es una region polarizada magneticamente Cuando un campo magnetico es aplicado las fronteras entre los dominios cambian y los dominios rotan estos dos efectos se ven reflejados en el cambio dimensional del material El efecto reciproco es el cambio de la susceptibilidad respuesta a un campo magnetico de un material cuando esta sujeto a deformacion mecanica se le llama efecto Villari 2 o Efecto magnetoestrictivo inverso 3 Otros dos fenomenos estan intimamente relacionados con la magnetoestriccion el Efecto Matteucci el cual consiste en la creacion de una anisotropia helicoidal de la susceptibilidad de un material magnetoestrictivo cuando esta sujeto a un par y el Efecto Wiedemann que se manifiesta en la torsion de este tipo de materiales cuando un campo magnetico helicoidal se aplica en ellos La inversion de Villari es el cambio en el signo de la magnetoestriccion del hierro de positivo a negativo cuando es expuesto a campos magneticos de aproximadamente 40 000 A m 500 Oersted Materiales magnetoestrictivos editar nbsp Corte transversal de un transductor el cual contiene material magnetostrictivo interior la bobina de magnetizacion y la carcasa magnetica que completa el circuito magnetico en el exterior Los materiales magnetostrictivos pueden convertir la energia magnetica en energia cinetica o al reves y se usan en la construccion de actuadores y sensores La propiedad puede ser cuantificada mediante el coeficiente de magnetoestriccion L el cual es el cambio fraccional en longitud cuando la magnetizacion del material aumenta desde cero hasta el valor de saturacion Este efecto es el responsable del zumbido que se puede oir cerca de los transformadores y dispositivos de alta potencia electrica segun el pais pueden ser de 100 o 120 hertz ademas de armonicos El cobalto exhibe la mayor magnetostriccion a temperatura ambiente de todos los elementos puros llegando a 60 partes por millon es decir 6 0 10 5 m m entre las aleaciones la mayor magnetostriccion conocida hasta el momento la presenta el Terfenol D una aleacion de terbio disprosio y hierro la cual ha mostrado una magnetostriccion de 2000 partes por millon 0 002 m m en un campo de 160 kA m a temperatura ambiente y es el material mas comunmente usado en aplicaciones magnetostrictivas 4 Otro material magnetostrictivo muy comun es la aleacion amorfa Fe81Si3 5B13 5C2 cuyo nombre comercial es Metglas 2605SC este material tiene la cualidad de una alta constante de saturacion magnetostrictiva l Referencias editar Joule James 1842 Sturgeon s Annals of Electricity 8 p 219 Villari effect Inverse magnetostrictive effect Magnetostriction and Magnetostrictive Materials Compuestos Magnetoestrictivos Laboratorio de Materiales Activos en ingles nbsp Datos Q840970 Obtenido de https es wikipedia org w index php title Magnetostriccion amp oldid 157388313, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,
