Histéresis: la progresión entre magnetización y desmagnetización

Histéresis describe el fenómeno por el que un material magnético muestra un curso retardado o no lineal durante su magnetización y desmagnetización. La magnetización de un material depende no sólo del campo magnético actual, sino también de su historia magnética. Este comportamiento se representa mediante la denominada curva de histéresis.

¿Cómo funciona la histéresis?

La histéresis se produce en materiales que tienen dominios magnéticos -pequeñas áreas con magnetización uniforme-. Durante la magnetización, estos dominios se alinean a lo largo del campo magnético externo. Cuando se retira el campo, algunos dominios permanecen en la posición alineada, dando lugar a la remanencia (magnetización residual). Para desmagnetizar completamente el material, se requiere un campo magnético opuesto, conocido como intensidad de campo coercitivo.

La curva de histéresis

La curva de histéresis es una representación gráfica de la relación entre la intensidad de campo magnético ( H ) y la densidad de flujo magnético ( B ). Muestra la progresión de la magnetización y desmagnetización de un material. Los puntos más importantes de la curva son

• Remanencia (B_r): La magnetización remanente después de eliminar el campo magnético.
• Fuerza de campo coercitivo (H_c): El campo magnético opuesto necesario para reducir la magnetización a cero.
• Magnetización de saturación: Punto en el que todos los dominios magnéticos están alineados y no es posible ninguna otra magnetización.

Propiedades de la histéresis

• Pérdidas de energía: El bucle de la curva de histéresis muestra las pérdidas de energía que se producen durante cada ciclo de magnetización.
• Dependencia del material: La forma de la curva de histéresis depende del material. Los materiales magnéticos blandos tienen un bucle estrecho, mientras que los materiales magnéticos duros muestran un bucle ancho.
• Dependencia de la temperatura: La histéresis de un material cambia con la temperatura, especialmente cerca de la temperatura de Curie.

Aplicaciones de la histéresis

Entender la histéresis es crucial para muchas aplicaciones técnicas:

• Imanes permanentes: Los materiales con una curva de histéresis amplia se utilizan en motores eléctricos, altavoces y generadores.
• Transformadores: Los materiales magnéticos blandos con una curva de histéresis estrecha minimizan las pérdidas de energía.
• Almacenamiento de datos: Los soportes de datos magnéticos, como los discos duros, utilizan la histéresis para almacenar datos como diferentes estados de magnetización.
• Tecnología de sensores: Los sensores de campo magnético a menudo se basan en el efecto de histéresis para realizar mediciones precisas.

Interesantes datos sobre la histéresis

¿Sabías que la histéresis no solo se encuentra en el magnetismo? Este comportamiento no lineal también puede observarse en otros ámbitos como la elasticidad de los materiales, en procesos térmicos y en biología (por ejemplo, en la reacción de las células ante estímulos).