Permeabilidade Magnética

Permeabilidade Magnética é uma grandeza magnética, representada por µ (letra minúscula grega, lê-se “miú”), que permite quantificar o “valor” magnético duma substância. A sua unidade é H / m (henry por metro).

Se uma corrente elétrica passar numa bobine produz um campo magnético com um valor dado pela excitação magnética ou intensidade do campo magnético H que depende da construção da bobine. Por exemplo, numa bobine comprida (solenóide), o valor de H é dado por NI / l, em que N é o número de espiras da bobine e l é o seu comprimento. O valor de H aumenta com N e diminui com l, para a mesma intensidade de corrente I.

Esta excitação magnética H origina uma indução magnética B com um valor dado por B = µ0 H, em que µ0 é a permeabilidade magnética do ar (ou do vazio), pois é de ar o núcleo da bobine.

Se introduzirmos na bobine um núcleo de material ferromagnético, a indução magnética obtida é dada por B = µ H. Este valor da indução é muito maior que o valor obtido na bobine com núcleo de ar, pois o material ferromagnético apresenta fortes propriedades magnéticas.

Quando um fluxo magnético atravessa um material ferromagnético (por, exemplo, ferro), os átomos do material, que tendo propriedades magnéticas, se comportam como pequenos ímanes, vão rodar, alinhando-se com as linhas de força do campo magnético. As linhas de força entram pelo pólo sul do íman e saem pelo norte.

Desta forma, o fluxo magnético, inicialmente fraco, vai ser reforçado pelo conjunto dos ímanes que são os átomos.

É a permeabilidade magnética a grandeza que exprime a diferença magnética entre os diversos materiais. Tem um valor muito grande para os materiais ferromagnéticos e um valor muito baixo para o ar. Note-se que, enquanto µ0 é constante, o valor de µ vai diminuindo com a corrente, devido à saturação magnética do material.

Para mais facilmente se compararem as propriedades magnéticas dos materiais, chama-se a este valor de µ permeabilidade absoluta e chama-se permeabilidade relativa ao valor µr que indica quantas vezes a permeabilidade magnética µ dum material é maior que a do ar µ0, que é tomada como referência.

Matematicamente, é µ = µr x µ0.

O valor da permeabilidade magnética no vazio é µ0 = 4 p x 10 – 7 H/m.

As substâncias ferromagnéticas têm valores da permeabilidade relativa muito superiores a 1.

O ferro macio tem uma permeabilidade relativa inicial (sem corrente na bobine) de 250, ou seja, os seus efeitos magnéticos são 250 vezes superiores ao do ar. Com o aumento da intensidade de corrente, o seu valor aumenta e atinge o valor máximo de 6000 a 6500 (quando o material satura). Aumentando mais a intensidade de corrente, o seu valor diminui.

O permalloy (liga de ferro e níquel) tem um valor inicial de 6000 e máximo de 80 000.

Vejamos agora algumas substâncias não magnéticas.

As substâncias paramagnéticas têm valores da permeabilidade relativa ligeiramente superiores a 1. Para o ar é de 1,000 000 37. Como se vê, é um valor muito próximo do correspondente ao vazio.

Para o alumínio é 1,000 02.

As substâncias diamagnéticas têm valores da permeabilidade relativa ligeiramente inferiores a 1. Para a água é 0,999 991 e para o cobre é 0,999 990.

Fonte: www.geocities.com

Permeabilidade Magnética

A permeabilidade magnética, cujo símbolo é , é uma constante de proporcionalidade, dependente do material e da sua preparação, que relaciona a indução magnética do material num determinado ponto, em função do campo magnético existente no ponto.

É calculada pela razão entre a densidade de fluxo magnético, B, numa substância e a intensidade do campo magnético exterior, H, isto é, é dada pela seguinte expressão matemática: = B/H.

Nos materiais paramagnéticos a permeabilidade magnética é maior do que 1, nos dimagnéticos é menor do que 1, nos ferromagnéticos muito superior a 1 e no vazio toma o valor de 1 (magnetismo).

Fonte: www.infopedia.pt

Permeabilidade Magnética

A permeabilidade magnética, simbolizada pela letra grega u, é uma grandeza característica de cada material e se refere à sua capacidade em “aceitar” a existência de linhas de indução em seu interior. Assim, quanto maior for a permeabilidade de um material, mais facilmente se “instalarão” linhas de indução em seu interior.

A permeabilidade magnética de um material pode ser comparada à condutância de um corpo: enquanto esta exprime o grau de “facilidade” com que a corrente elétrica percorre este corpo, aquela mede o grau de “facilidade” com que o fluxo magnético se estabelece no interior de um material.

Distribuição das linhas de indução geradas pela corrente i em um enrolamento:
(a) com núcleo de ar; (b) com núcleo de material de alta permeabilidade magnética relativa

Denomina-se permeabilidade magnética relativa (Ur) de um material à relação:

onde u é a permeabilidade do material e Uo = 4r x 10 -7 Wb/A.m é a permeabilidade magnética do vácuo. Então, um material com ?r = 1.000 é capaz de aceitar em seu interior um número de linhas mil vezes maior que o vácuo.

Para melhor visualizar esta propriedade, observe-se a figura acima, que mostra dois casos de distribuição de linhas de indução geradas pela corrente i que circula num enrolamento. Em (a) não existe núcleo 1 e as linhas se espalham por todo o espaço em torno do enrolamento; já em (b), as linhas de indução se concentram no interior do núcleo em torno do qual é feito o enrolamento, graças à elevada permeabilidade relativa do material, resultando em um fluxo magnético mais intenso. As poucas linhas que “escapam” através do espaço em torno do núcleo constituem o chamado fluxo de dispersão.

A classificação magnética dos materiais é feita de acordo com sua permeabilidade magnética:

a) Materiais paramagnéticos

São aqueles que cuja permeabilidade relativa é pouco maior que 1. Tais substâncias são levemente atraídas por campos magnéticos excepcionalmente fortes, porém esta atração é tão fraca que são consideradas nãomagnéticas. Nessa classe se encontra um grande número de substâncias, como o ar, o alumínio, o alumínio e a madeira.

b) Materiais diamagnéticos

Como o bismuto, o cobre e a água, possuem permeabilidade relativa um pouco menor que 1, sendo levemente repelidos por campos magnéticos muito fortes. Também aqui estas forças são muito fracas, sendo esses materiais considerados não-magnéticos.

c) Materiais ferromagnéticos, ou simplesmente materiais magnéticos

Possuem permeabilidade relativa muito maior que 1, sendo fortemente atraídos por campos magnéticos em geral. Nesta categoria se incluem substâncias como o ferro, o cobalto, o níquel e algumas ligas industriais.

Fonte: ufpel.edu.br

Permeabilidade Magnética

Permeabilidade Magnética é uma constante para o cálculo da força que age em um elemento de corrente ou carga em movimentos próximos de um condutor percorrido por uma corrente elétrica.

A permeabilidade do vácuo:

Fonte: fisicalivre.org