Saturación magnética

La figura muestra el curso de la densidad de flujo magnético B durante la magnetización de un material ferromagnético en una bobina. Sin corriente I (I = 0), es decir, sin tensión U (U = 0), los espines de los electrones (en rojo) solo se alinean en paralelo dentro de los dominios de Weiss. En conjunto, la magnetización se anula y es nula en el espacio exterior (imagen izquierda). Cuando se aplica una corriente I₁ (aumentando la tensión U hasta el valor U₁), la densidad de flujo magnético B aumenta bruscamente (hasta el valor B₁) porque los distintos dominios de Weiss se fusionan y un número creciente de espines atómicos se alinean en paralelo. Si a continuación se incrementa aún más la corriente I de la bobina hasta el valor I₂, que puede ser mucho mayor que I₁, se observa que la densidad de flujo magnético, y por tanto las fuerzas magnéticas, solo aumentan ligeramente (hasta el valor B₂, que es solo ligeramente mayor que B₁). En ese punto, todos los espines están alineados en paralelo y el aumento posterior de la corriente solo produce un débil incremento de las fuerzas magnéticas.

La ilustración muestra una curva de histéresis de un material magnéticamente duro, como el utilizado en los transformadores. El punto B_S denota la magnetización de saturación. Aquí, la densidad de flujo magnético B aumenta solo ligeramente con un incremento del campo magnético externo H (el gradiente de la línea recta negra tiene el valor µ₀, ya que µ=1). Con campos magnéticos más pequeños, la magnetización aumenta más fuertemente en un factor de µ (línea recta roja). Para el hierro, µ puede alcanzar un valor de varios miles. En el punto de magnetización de saturación es µ=1. El punto B_R denota la remanencia que permanece cuando se desconecta de nuevo el campo externo una la saturación magnética.