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Polarizzazione magnetica
La polarizzazione magnetica è un fenomeno che si manifesta in alcuni materiali in presenza di un campo magnetico, ed attraverso il quale è possibile descrivere il magnetismo all'interno della materia. In particolare si riferisce all'elettrodinamica della materia macroscopica e designa la densità del flusso magnetico di una materia nel vuoto quando viene ad essere sottratta la parte del campo magnetico.
All’interno di un ferromagnete
I materiali ferromagnetici sono costituiti da tanti piccoli magneti elementari, detti anche momenti magnetici. Loro, sono in gran parte responsabili della magnetizzazione di un materiale. Quando questi delineano una direzione di magnetizzazione, si parla di polarizzazione magnetica. Quando due magneti differiscono nei due poli nord e sud in modo opposto, allora siamo dinanzi ad una polarizzazione inversa.
Il simbolo della polarizzazione magnetica è il J, l'unità associata T (Tesla). La polarizzazione magnetica si verifica quando un campo magnetico esterno viene applicato a un materiale con magneti elementari. Poiché i momenti magnetici si sommano, il campo magnetico esterno H0 viene amplificato dalla costante del campo magnetico μ (corrisponde alla permeabilità magnetica). A questo punto viene stabilita una densità di flusso magnetico B che è maggiore di μ rispetto a un vuoto, ovvero:
I ferromagneti aumentano la densità del flusso magnetico. Nel campo magnetico esterno, la polarizzazione magnetica è ora determinata dalla suscettibilità χ:
Come si lascia misurare la polarizzazione magnetica?
Se la corrente scorre attraverso una bobina e un nucleo di ferro con permeabilità maggiore di 1 è integrato al suo interno, la densità del flusso magnetico all'estremità della bobina è significativamente più elevata rispetto se non dovesse avere un nucleo di ferro. Questo perché gli spin del materiale ferromagnetico si allineano parallelamente al campo magnetico esterno. Proprio a causa della polarizzazione magnetica, il flusso magnetico è considerevolmente maggiore e dunque il campo magnetico diventa più forte.
Poiché i momenti magnetici dei ferromagneti hanno un allineamento permanente (dovuto all'interazione di scambio), la cosiddetta rimanenza si verifica dopo lo spegnimento del campo magnetico esterno; in questo caso la polarizzazione magnetica non cessa.