Calculadora de la ley de Curie

Calcula la susceptibilidad magnética y la imanación de un paramagneto ideal a una temperatura determinada.

Calculadora de susceptibilidad magnética
Introduce la temperatura absoluta, la constante de Curie y la intensidad del campo magnético en unidades SI coherentes.

Acerca de la ley de Curie

La ley de Curie describe la respuesta magnética de un material paramagnético ideal. Establece que la susceptibilidad magnética es igual a la constante de Curie del material dividida entre la temperatura absoluta. El modelo refleja una tendencia física clave: al subir la temperatura, la agitación térmica desordena cada vez más los momentos magnéticos y la susceptibilidad disminuye. A temperaturas menores, los momentos se alinean con mayor facilidad con el campo aplicado y generan una respuesta mayor, siempre que el material siga en el régimen paramagnético. Esta calculadora obtiene primero la susceptibilidad dividiendo C entre T. Después la multiplica por la intensidad del campo magnético H para estimar la imanación M. Con susceptibilidad volumétrica SI adimensional y campo en amperios por metro, la imanación se expresa en amperios por metro. La temperatura debe introducirse en kelvins porque la relación inversa usa una escala termodinámica absoluta. No se pueden sustituir directamente valores en Celsius; conviértelos sumando 273.15. La constante de Curie incorpora información microscópica, como la densidad numérica y el momento magnético efectivo de las partículas magnéticas. Su valor y sus unidades dependen de si la susceptibilidad se expresa por volumen, masa o mol, y del sistema de unidades electromagnéticas. La calculadora sigue la convención sencilla de susceptibilidad volumétrica SI adimensional. Una constante de una fuente que use unidades cgs o susceptibilidad molar debe convertirse antes de combinarla de forma coherente con los datos mostrados. La ley de Curie supone momentos localizados independientes y un campo suficientemente débil para una respuesta lineal. Muchos materiales reales presentan interacciones entre momentos. La ley de Curie-Weiss las incorpora de forma aproximada sustituyendo la temperatura por la temperatura menos una temperatura de Curie-Weiss ajustada. Cerca de transiciones de orden magnético, a temperaturas muy bajas o en campos intensos próximos a la saturación, la ley inversa básica puede ser inexacta. También puede ser necesario restar de los datos medidos el fondo diamagnético y el paramagnetismo independiente de la temperatura. Usa el resultado para explorar tendencias, comprobar ejercicios de clase o estimar una respuesta paramagnética de campo débil. En análisis de laboratorio, documenta la convención de susceptibilidad, la definición del campo, la geometría de la muestra, la corrección desmagnetizante y las conversiones de unidades. Compara cálculos y mediciones a lo largo de un intervalo de temperaturas, en lugar de depender de un solo punto. La calculadora muestra susceptibilidad e imanación para distinguir claramente la propiedad del material de su respuesta prevista al campo introducido.

Ejemplos de la ley de Curie

Los ejemplos usan la convención ideal de susceptibilidad volumétrica SI.

Datos de entradaResultadosInterpretación
T = 300 K, C = 1.5 K, H = 2,000 A/mχ = 0.005; M = 10 A/mRespuesta paramagnética débil a temperatura ambiente.
T = 100 K, C = 2.5 K, H = 400 A/mχ = 0.025; M = 10 A/mUna temperatura menor aumenta la susceptibilidad.
T = 500 K, C = 1 K, H = 5,000 A/mχ = 0.002; M = 10 A/mUna temperatura mayor reduce la alineación por unidad de campo.

Cómo usar la ley de Curie

  1. Convierte la temperatura de la muestra a kelvins e introdúcela.
  2. Introduce una constante de Curie con la misma convención de susceptibilidad.
  3. Introduce la intensidad del campo magnético aplicado en amperios por metro.
  4. Selecciona Aplicar la ley de Curie para obtener susceptibilidad e imanación.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la fórmula de la ley de Curie?

La susceptibilidad magnética es la constante de Curie dividida entre la temperatura absoluta. En un material lineal, la imanación es la susceptibilidad multiplicada por la intensidad del campo magnético.

¿Por qué debe estar la temperatura en kelvins?

La ley de Curie depende de la temperatura absoluta medida desde el cero termodinámico. Usar Celsius directamente produce una relación inversa de temperatura incorrecta.

¿Se aplica esta ley a los ferromagnetos?

La ley sencilla describe paramagnetos ideales y puede aproximar algunos materiales muy por encima de una transición de orden. Los momentos que interactúan suelen modelarse mejor con la ley de Curie-Weiss.

¿La susceptibilidad siempre es adimensional?

La susceptibilidad volumétrica SI es adimensional, como se supone aquí. Las susceptibilidades másica y molar tienen unidades y requieren la forma correspondiente de la constante de Curie.

¿Puede la imanación ser lineal con cualquier campo?

No, la relación lineal es una aproximación de campo débil. Los campos intensos pueden alinear muchos momentos y llevar el material hacia la saturación magnética.