Histéresis

Histéresis, retardo de la magnetización de un material ferromagnético, como el hierro, tras las variaciones del campo magnetizante. Cuando los materiales ferromagnéticos se colocan dentro de una bobina de alambre que transporta una corriente eléctrica, el campo magnetizante, o la intensidad del campo magnético H, causado por la corriente obliga a algunos o a todos los imanes atómicos del material a alinearse con el campo. El efecto neto de esta alineación es aumentar el campo magnético total, o la densidad de flujo magnético B. El proceso de alineación no se produce simultáneamente o al mismo tiempo que el campo magnetizante, sino que va por detrás de él.

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imán: Proceso de magnetización

…los materiales presentan el fenómeno de histéresis, un retardo en la respuesta a las fuerzas cambiantes basado en las pérdidas de energía resultantes de la fricción interna….

Si se aumenta gradualmente la intensidad del campo magnetizante, la densidad de flujo magnético B aumenta hasta un valor máximo, o de saturación, en el que todos los imanes atómicos se alinean en la misma dirección. Cuando el campo magnetizante disminuye, la densidad de flujo magnético disminuye, de nuevo por detrás del cambio en la intensidad de campo H. De hecho, cuando H ha disminuido a cero, B todavía tiene un valor positivo llamado remanencia, inducción residual o retentividad, que tiene un valor alto para los imanes permanentes. El propio B no se hace cero hasta que H ha alcanzado un valor negativo. El valor de H para el que B es cero se llama fuerza coercitiva. Un nuevo aumento de H (en el sentido negativo) hace que la densidad de flujo se invierta y, finalmente, vuelva a alcanzar la saturación, cuando todos los imanes atómicos están completamente alineados en el sentido contrario. El ciclo puede continuar de manera que el gráfico de la densidad de flujo que va por detrás de la intensidad de campo aparece como un bucle completo, conocido como bucle de histéresis. La energía que se pierde en forma de calor, que se conoce como pérdida de histéresis, al invertir la magnetización del material es proporcional al área del bucle de histéresis. Por lo tanto, los núcleos de los transformadores están hechos de materiales con bucles de histéresis estrechos para que se desperdicie poca energía en forma de calor.