11.2: Permeabilidad de algunos materiales comunes

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Los valores siguientes son permeabilidad relativa\(\mu_r \triangleq \mu/\mu_0\) para algunos materiales que se encuentran comúnmente en aplicaciones de ingeniería eléctrica, y para los cuales\(\mu_r\) es significativamente diferente de\(1\). Estos materiales son predominantemente metales ferromagnéticos y (en el caso de las ferritas) materiales que contienen un contenido significativo de metales ferromagnéticos. Casi todos los demás materiales exhiben\(\mu_r\) que no es significativamente diferente de la del espacio libre.

Los valores aquí presentados se recogen a partir de una variedad de referencias, entre ellas las indicadas en “Referencias adicionales” al final de esta sección. Tenga en cuenta que la permeabilidad puede variar significativamente con la frecuencia; los valores que aquí se dan son aplicables a los rangos de frecuencia para aplicaciones en las que se utilizan típicamente estos materiales. También tenga en cuenta que los materiales que exhiben alta permeabilidad también son típicamente no lineales; es decir, la permeabilidad depende de la magnitud del campo magnético. Nuevamente, los valores reportados aquí son los aplicables a aplicaciones en las que normalmente se utilizan estos materiales.

Espacio Libre (vacío):\(\mu_r\triangleq 1\).
El hierro (también denominado por la notación química “Fe”) aparece como un ingrediente principal en muchos materiales y aleaciones empleados en estructuras y dispositivos eléctricos. El hierro exhibe\(\mu_r\) que es muy alto, pero que disminuye con la disminución de la pureza. 99.95% de hierro puro exhibe\(\mu_r\sim 200,000\). Esto disminuye\(\sim 5000\) a 99.8% de pureza y está típicamente por debajo de 100 para una pureza inferior al 99%.
El acero es una aleación de hierro que viene en muchas formas, con un rango correspondientemente amplio de permeabilidades. El acero eléctrico, comúnmente utilizado en maquinaria eléctrica y transformadores cuando se desea alta permeabilidad, exhibe\(\mu_r\sim 4000\). El acero inoxidable, que abarca una amplia gama de aleaciones utilizadas en aplicaciones mecánicas, exhibe\(\mu_r\) en el rango de 750 a 1800. El acero al carbono, que incluye una amplia clase de aleaciones comúnmente utilizadas en aplicaciones estructurales, exhibe\(\mu_r\) del orden de 100.
Las ferritas incluyen una amplia gama de materiales cerámicos que se combinan con hierro y varias combinaciones de otros metales y se utilizan como imanes y dispositivos magnéticos en diversos sistemas eléctricos. Las ferritas comunes presentan\(\mu_r\) en el rango de 16—640.