PERMEABILIDAD Y PERMITIVIDAD

PERMEABILIDAD

La permeabilidad magnética es la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de ella campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la inducción magnética existente y la intensidad de campo magnético que aparece en el interior de dicho material.

La magnitud así definida, el grado de magnetización (magnetización no permanente) de un material en respuesta a un campo magnético, se denomina permeabilidad absoluta y se suele representar por el símbolo μ:

${\displaystyle \mu ={\frac {B}{H}},}$

En donde B es la inducción magnética (también llamada densidad de flujo magnético) en el material, y H es intensidad de campo magnético.

Permeabilidad del vacío.

La permeabilidad del vacío, conocida también como constante magnética, se representa mediante el símbolo μ₀ y en unidades SI se define como:

${\textstyle \mu _{0}=4\pi \times 10^{-7}~\mathrm {NA^{-2}} .}$

La permitividad eléctrica (que aparece en la ley de Coulomb) y la constante magnética del vacío están relacionadas por la fórmula:

En donde  representa la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas en el vacío, comúnmente denominada velocidad de la luz en el espacio vacío.

Para comparar entre sí los materiales, se entiende la permeabilidad magnética absoluta (${\displaystyle \mu }$) como el producto entre la permeabilidad magnética relativa (${\displaystyle \mu _{r}}$) y la permeabilidad magnética de vacío (${\displaystyle \mu _{0}}$):

${\displaystyle \mu =\mu _{r}\mu _{0}}$

Los materiales se pueden clasificar según su permeabilidad magnética relativa en:

• ferromagnéticos, cuyo valor de permeabilidad magnética relativa es muy superior a 1.
• paramagnéticos o no magnéticos, cuya permeabilidad relativa es aproximadamente 1 (se comportan como el vacío).
• diamagnéticos, de permeabilidad magnética relativa inferior a 1.

Los materiales ferromagnéticos atraen el campo magnético hacia su interior. Son los materiales que "se adhieren a los imanes". Esa propiedad recibe el nombre de ferromagnetismo. Ejemplos de ellos son el hierro y el níquel.

Los materiales paramagnéticos son la mayoría de los que encontramos en la naturaleza. No presentan ferromagnetismo, y su reacción frente a los campos magnéticos es muy poco apreciable.

Los materiales diamagnéticos repelen el campo magnético, haciendo que éste pase por el exterior del material. En general, esta acción diamagnética es muy débil, y no es comparable al efecto que produce el campo magnético sobre los materiales ferromagnéticos. Un ejemplo de material diamagnético es el cobre.

PERMITIVIDAD

La permitividad está determinada por la tendencia de un material a polarizarse ante la aplicación de un campo eléctrico y de esa forma anular parcialmente el campo interno del material. Está directamente relacionada con la susceptibilidad eléctrica.

La permitividad del vacío ${\displaystyle \varepsilon _{0}}$, es igual a 8.8541878176...×10^-12 F/m.

Permitividad del vacío

La permitividad del vacío ${\displaystyle \varepsilon _{0}}$ es el cociente de los campos en ese medio. También aparece en la ley de Coulomb como parte de la constante de fuerza de Coulomb, ${\displaystyle {\tfrac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}}$, que expresa la atracción entre dos cargas unitarias en el vacío.

${\displaystyle \varepsilon _{0}={\frac {1}{c^{2}\mu _{0}}}={\frac {625000}{22468879468420441\pi }}\,{\frac {\mathrm {F} }{\mathrm {m} }}=8.8541878176\ldots \times 10^{-12}\ \mathrm {F/m} ,}$

donde ${\displaystyle c}$ es la velocidad de la luz y ${\displaystyle \mu _{0}}$ es la permeabilidad magnética del vacío. Estas tres constantes están totalmente definidas en unidades del SI.

La permitividad de un material se da normalmente en relación con la del vacío, denominándose permitividad relativa, ${\displaystyle \varepsilon _{r}}$ (también llamada constante dieléctrica en algunos casos). La permitividad absoluta se calcula multiplicando la permitividad relativa por la del vacío:

${\displaystyle \varepsilon =\varepsilon _{r}\varepsilon _{0}=(1+\chi _{e})\varepsilon _{0}}$

donde ${\displaystyle \,\chi _{e}}$ es la susceptibilidad eléctrica del material. En la siguiente tabla se muestran las permitividades relativas de algunos dieléctricos: