Flujo de campo magnético
Páginas: 27 (6669 palabras)
Publicado: 11 de abril de 2013
Flujo de campo magnético
Antes hemos estudiado el flujo de campo magnético eléctrico sobre una superficie, perpendicular a las líneas del campo eléctrico, al producto ϕ = E.S.
Aquí estudiaremos el flujo de campo magnético, para lo cual sabemos que las líneas del campo magnético puede ser representadas por medio de las llamadas líneas de inducción, las cuales atraviesan una superficie.Cuantitativamente, el número de líneas de inducción por unidad de superficie es proporcional a la magnitud del campo magnético.
Consideramos una superficie plana la cual está colocada perpendicularmente a la dirección de las líneas de introducción de un campo magnético uniforme, tal como se muestra en la figura.
El número de líneas que la atraviesa va a depender de la magnitud del campomagnético y de lo grande que sea la superficie. Imaginémonos una hoja del libro, en el interior de un campo magnético.
El producto B.S, recibe el nombre de campo magnético ϕ, el cual representa el número de líneas de inducción que atraviesa la superficie perpendicularmente.
De acuerdo con la definición de flujo de campo magnético su expresión viene dada por:
Φ: Es el flujo decampo magnético.
B: la magnitud del campo magnético.
S: Es el área del plano.
Ѳ: Angulo formado entre las líneas y el eje perpendicular a la superficie.
El flujo de campo magnético es el número total de líneas de inducción magnéticas que atraviesan una superficie.
Veamos que ocurre, de acuerdo a las posiciones que ocupan las líneas de inducción magnética con respecto al eje perpendicular a lasuperficie.
A) Supongamos que se tiene el caso donde el plano es perpendicular a las líneas, aquí el eje forma con líneas un ángulo de 0⁰
Como el cos 0⁰= 1 se tendrá que la expresión:
Φ= B.S. cos Ѳ se transforma en:
Φ= B.S
En este caso se dice que el flujo de campo magnético es máximo y el plano es perpendicular a las líneas.
B) En este caso, como lo muestra la figura, elflujo de campo magnético disminuye siendo variable, porque las líneas de inducción forman con el eje perpendicular al plano un ángulo de valor Ѳ comprendido entre 0 y 90 ⁰.
Φ= B.S. cos Ѳ
C) En este caso, se tiene que el flujo de campo magnético es nulo, porque las líneas forman un ángulo de 90⁰ con eje perpendicular al plano. No hay líneas que atraviesan la superficie.Como el cos 90 ⁰= 0 se tendrá que la expresión:
Φ= B.S. cos Ѳ se transforma en:
Φ= B.S. cos 90 ⁰= B.S.0.
Φ=0.
Unidades del flujo de campo magnético
En el sistema M.K.S.
Las unidades del flujo del campo magnético se deducen a partir de la definición, teniéndose que:
ϕB= B.S= T. m².
ϕB= W/ m². m² (T=W/ m²).
ϕB= Weber.
Esto nos indica que el Weber es la unidad M.K.S de flujo decampo magnético, el cual puede definirse así:
Un Weber es el flujo producido por una inducción magnética de un Tesla cuando atraviesa una superficie de un m², el flujo quedara expresado en:
En el sistema c.g.s
La unidad de flujo de campo magnético se deduce a partir de que la intensidad de campo magnético B, se mide en gauss y la superficie en cm², el flujo quedara expresado en:
ϕB=B.S
ϕB= gauss. cm²
ϕB= Maxwell.
Esto nos indica que el Maxwell es la unidad c.g.s del flujo de campo magnético, el cual puede definirse así:
Un maxwell es el flujo producido por la intensidad magnética de un Gauss, cuando atraviesa una superficie de un cm² normal al campo.
Las líneas de campo magnético difieren de las del campo eléctrico en que las líneas de flujo magnético soncontinuas, no teniendo ni principio ni fin. De esta forma, cuando se tiene una superficie cerrada, debe entrar y salir el mismo número de líneas, trayendo como consecuencia que el flujo magnético a través de cualquier superficie cerrada será siempre cero.
Corrientes inducidas
Antes se ha estudiado que toda corriente que circula por un conductor es capaz de producir alrededor de este un campo...
Antes hemos estudiado el flujo de campo magnético eléctrico sobre una superficie, perpendicular a las líneas del campo eléctrico, al producto ϕ = E.S.
Aquí estudiaremos el flujo de campo magnético, para lo cual sabemos que las líneas del campo magnético puede ser representadas por medio de las llamadas líneas de inducción, las cuales atraviesan una superficie.Cuantitativamente, el número de líneas de inducción por unidad de superficie es proporcional a la magnitud del campo magnético.
Consideramos una superficie plana la cual está colocada perpendicularmente a la dirección de las líneas de introducción de un campo magnético uniforme, tal como se muestra en la figura.
El número de líneas que la atraviesa va a depender de la magnitud del campomagnético y de lo grande que sea la superficie. Imaginémonos una hoja del libro, en el interior de un campo magnético.
El producto B.S, recibe el nombre de campo magnético ϕ, el cual representa el número de líneas de inducción que atraviesa la superficie perpendicularmente.
De acuerdo con la definición de flujo de campo magnético su expresión viene dada por:
Φ: Es el flujo decampo magnético.
B: la magnitud del campo magnético.
S: Es el área del plano.
Ѳ: Angulo formado entre las líneas y el eje perpendicular a la superficie.
El flujo de campo magnético es el número total de líneas de inducción magnéticas que atraviesan una superficie.
Veamos que ocurre, de acuerdo a las posiciones que ocupan las líneas de inducción magnética con respecto al eje perpendicular a lasuperficie.
A) Supongamos que se tiene el caso donde el plano es perpendicular a las líneas, aquí el eje forma con líneas un ángulo de 0⁰
Como el cos 0⁰= 1 se tendrá que la expresión:
Φ= B.S. cos Ѳ se transforma en:
Φ= B.S
En este caso se dice que el flujo de campo magnético es máximo y el plano es perpendicular a las líneas.
B) En este caso, como lo muestra la figura, elflujo de campo magnético disminuye siendo variable, porque las líneas de inducción forman con el eje perpendicular al plano un ángulo de valor Ѳ comprendido entre 0 y 90 ⁰.
Φ= B.S. cos Ѳ
C) En este caso, se tiene que el flujo de campo magnético es nulo, porque las líneas forman un ángulo de 90⁰ con eje perpendicular al plano. No hay líneas que atraviesan la superficie.Como el cos 90 ⁰= 0 se tendrá que la expresión:
Φ= B.S. cos Ѳ se transforma en:
Φ= B.S. cos 90 ⁰= B.S.0.
Φ=0.
Unidades del flujo de campo magnético
En el sistema M.K.S.
Las unidades del flujo del campo magnético se deducen a partir de la definición, teniéndose que:
ϕB= B.S= T. m².
ϕB= W/ m². m² (T=W/ m²).
ϕB= Weber.
Esto nos indica que el Weber es la unidad M.K.S de flujo decampo magnético, el cual puede definirse así:
Un Weber es el flujo producido por una inducción magnética de un Tesla cuando atraviesa una superficie de un m², el flujo quedara expresado en:
En el sistema c.g.s
La unidad de flujo de campo magnético se deduce a partir de que la intensidad de campo magnético B, se mide en gauss y la superficie en cm², el flujo quedara expresado en:
ϕB=B.S
ϕB= gauss. cm²
ϕB= Maxwell.
Esto nos indica que el Maxwell es la unidad c.g.s del flujo de campo magnético, el cual puede definirse así:
Un maxwell es el flujo producido por la intensidad magnética de un Gauss, cuando atraviesa una superficie de un cm² normal al campo.
Las líneas de campo magnético difieren de las del campo eléctrico en que las líneas de flujo magnético soncontinuas, no teniendo ni principio ni fin. De esta forma, cuando se tiene una superficie cerrada, debe entrar y salir el mismo número de líneas, trayendo como consecuencia que el flujo magnético a través de cualquier superficie cerrada será siempre cero.
Corrientes inducidas
Antes se ha estudiado que toda corriente que circula por un conductor es capaz de producir alrededor de este un campo...
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