Saturação (magnetismo)

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Curvas de magnetização de 9 materiais ferromagnéticos, mostrando saturação. 1.Aço carbono, 2.Aço com silício, 3.Aço fundido, 4.Aço com tungstênio, 5.Ímã de aço, 6.Ferro fundido, 7.Níquel, 8.Cobalto, 9.Magnetita.

Vista em alguns materiais magnéticos, a saturação magnética é o estado alcançado quando um aumento na aplicação externa de um campo magnético H não pode aumentar a magnetização do material adicionalmente, de modo que o campo magnético total B limita-se. Nesta condição o material de um ímã está totalmente magnetizado, e virtualmente todos os domínios magnéticos estão alinhados na mesma direção, contrariamente a um ímã que não está totalmente saturado, quando alguns dos domínios magnéticos não estão em alinhamento ao longo do eixo principal do material. É a característica particular de materiais ferromagnéticos, tal como o ferro, níquel, cobalto e suas ligas.

Saturação é mais claramente vista na curva de magnetização (também chamada curva BH ou curva de histerese) de uma substância, como uma flexão à direita da curva (ver gráfico à direita). À medida que o campo H aumenta, o campo B aproxima-se de um valor máximo assimtoticamente, o nível de saturação para a substância. Tecnicamente, acima da saturação, o campo B continua aumentando, mas a razão paramagnética, a qual é 3 ordens de magnitude menores que a razão ferromagnética vista abaixo da saturação.

A relação entre o campo magnetizante H e o campo magnético B pode também ser expresso como a permeabilidade: \mu = B / H. A permeabilidade de materiais ferromagnéticos não é constante, mas depende de H. Em materiais saturáveis a permeabilidade aumenta com H ao máximo, então inverte-se quando se aproxima da saturação e diminui para zero.

Diferentes materiais têm diferentes níveis de saturação. Por exemplo, ligas de ferro de alta permeabilidade usados em transformadores atingem a saturação magnética a 1,6 - 2,2 teslas (T), 1.enquanto que ferrites saturam a 0,2 - 0,5 T. Uma das ligas metálicas amorfas Metglas satura a 1,25 T.[1] [2]

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. Malmhall, R., et al.; Metglas 2826B—Transport, magnetic and thermal properties; Journal of Applied Physics, Mar 1978; Volume: 49 Issue:3; page(s): 1727 - 1729. DOI 10.1063/1.324848
  2. C. J. Beers, H. W. Myron, C. J. Schinkel, I. Vincze; Magnetization and magnetoresistance of amorphous FexB1−x in high magnetic fields; Solid State Communications; Volume 41, Issue 9, March 1982, Pages 631-636 DOI 10.1016/0038-1098(82)90720-7
  • HALLIDAY D e RESNICK, R.; Física 3. 4. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1984.
  • EDMINISTER, J. A. Eletromagnetismo: coleção Schaum. 1. ed. São Paulo: McGraw Hill, 1980.
  • TIPLER, P. A. Física: volume 2. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1984.