Magnetostricción
Es denomina magnetostricción a la propietat dels materials ferromagnéticos que fa que estos canvien de forma en trobar-se en presència d'un camp magnètic. Les vibracions en forma de sò són causades per la freqüència de les fluctuacions del camp. Este fenomen és part de la causa de que es troben vibracions de 100 Hz o 120 Hz en màquines elèctriques com motors i transformadorés.
És una propietat dels materials ferromagnéticos de canviar de forma en presència de camps magnètics. Per a generar electricitat s'utilisa la magnetostricción inversa, l'aplicació de compressió canvia el fluix magnètic lo que segons la llei de Faraday induïx un camp elèctric.
L'efecte va ser identificat pel científic James Prescott Joule en 1842 quan observava níquel pur
Explicació
[editar | editar còdic]Internament, els materials ferromagnéticos tenen una estructura que està dividida en dos dominis, cada u dels quals és una regió polarisada magnéticament. Quan un camp magnètic és aplicat, les fronteres entre els dominis canvien i els dominis rotan, estos dos efectes es veuen reflectits en el canvi dimensional del material. L'efecte recíproc és el canvi de la susceptibilitat (resposta a un camp magnètic) d'un material quan està subjecte a deformació mecànica, se li crida efecte Villari[1] o Efecte magnetostrictivo invers.[2] Atres dos fenomens estan íntimament relacionats en la magnetoestricción: l'Efecte Matteucci, el qual consistix en la creació d'una anisotropía helicoidal de la susceptibilitat d'un material magnetoestrictivo quan està subjecte a un parell, i l'Efecte Wiedemann, que es manifesta en la torsió d'este tipo de materials quan un camp magnètic helicoidal s'aplica en ells.
L'inversió de Villari és el canvi en el signe de la magnetoestricción del ferro de positiu a negatiu quan és expost a camps magnètics d'aproximadament 40,000 A/m (500 Oersted).
Materials magnetostrictivos
[editar | editar còdic]
Els materials magnetostrictivos poden convertir l'energia magnètica en energia cinètica, o al revés, i s'usen en la construcció d'actuadorés i sensorés. La propietat pot ser quantificada per mig del coeficient de magnetostricción, L, el qual és el canvi fraccional en llongitut quan la magnetisació del material aumenta des de zero fins al valor de saturació. Este efecte és el responsable de el "zumbido" que es pot sentir prop dels transformadors i dispositius d'alta potència elèctrica (segons el país, poden ser de 100 o 120 hertz, ademés d'harmònics).
El cobalt exhibix la major magnetostricción a temperatura ambiente de tots els elements purs, aplegant a 60 parts per milló (és dir 6,0×10-5 m/m), entre les aleacions, la major magnetostricción coneguda fins al moment la presenta el Terfenol-D (una aleació de terbi, disprosio i ferro), la qual ha mostrat una magnetostricción de 2000 parts per milló (0.002 m/m) en un camp de 160 ka/m a temperatura ambiente i és el material més comunament usat en aplicacions magnetostrictivas.[3]
Un atre material magnetostrictivo molt comú és l'aleació amorfa Fe81Si3.5B13.5C2, el nom comercial del qual és Metglas 2605SC, este material té la qualitat d'una alta constant de saturació magnetostrictiva, λ.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Villari effect
- ↑ Inverse magnetostrictive effect
- ↑ Magnetostriction and Magnetostrictive Materials -Composts Magnetoestrictivos - Laboratori de Materials Actius (en anglés)
- Este artícul conté una traducció derivada de «Magnetostricción» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.