Flujo magnético.
El flujo magnético, a través de una superficie es una medida del número de líneas de inducción que atraviesan dicha superficie.
El cálculo del flujo magnético:
Campo uniforme y superficie plana. Definicmos el vector S como un vector perependicular a la superficie S y de módulo igual al valor de esta superficie. El flujo magnético es igual al producto escalar: vector B · vector S = B·S·cosα α= ángulo entre B y S (vectoriales).
Esto equivale a multiplicar el campo B por la superficie perpendicular que atraviesa.
Esto equivale a multiplicar el campo B por la superficie perpendicular que atraviesa.
Ejemplos. Libro página 222 Actividades 6, y 8
6. Si tenemos un campo magnético B uniforme y situamos una espira perpendicular al campo tendremos un flujo máximo. Si situamos la espira paralela al campo entonces el flujo será O, no habrá líneas que atraviesen la superficie.
7. Si tenemos una bobina con 120 espiras de 30 cm2 de área cada una es equivalente a un área total de:
S= 120. 30 = 3600 cm2 = 0,36 m2. Si el campo magnético es 4.10-3 T
en el primer caso
Flujo = 4.10-3 . 0,36 = 1,44 . 10-3 T.m2
En el caso de que forme un ángulo hay que multiplicar por el coseno:
Flujo = 4.10-3 . 0,36 cos 60º = 1,44 . 10-3 . 0,5 = 0,72 T.m2
6. Si tenemos un campo magnético B uniforme y situamos una espira perpendicular al campo tendremos un flujo máximo. Si situamos la espira paralela al campo entonces el flujo será O, no habrá líneas que atraviesen la superficie.
7. Si tenemos una bobina con 120 espiras de 30 cm2 de área cada una es equivalente a un área total de:
S= 120. 30 = 3600 cm2 = 0,36 m2. Si el campo magnético es 4.10-3 T
en el primer caso
Flujo = 4.10-3 . 0,36 = 1,44 . 10-3 T.m2
En el caso de que forme un ángulo hay que multiplicar por el coseno:
Flujo = 4.10-3 . 0,36 cos 60º = 1,44 . 10-3 . 0,5 = 0,72 T.m2
Como ampliación (no para este curso) podemos estudiar casos más complicados.
Campo variable y superficie cualquiera. Dividimos la superficie S en pequeños elementos infinitesimales dS de manera que en cada uno se puedan considerar la superficie plana y el campo magnético uniforme. Se define el vector superficie dS (vectorial), perpendicular a la superficie infinitesimal y de módulo dS. El flujo a través de una superficie infinitesimal es B (vectorial) · dS (vectorial). El flujo total a través de la superficie S se obtiene sumando todas las contribuciones.
Campo variable y superficie cualquiera. Dividimos la superficie S en pequeños elementos infinitesimales dS de manera que en cada uno se puedan considerar la superficie plana y el campo magnético uniforme. Se define el vector superficie dS (vectorial), perpendicular a la superficie infinitesimal y de módulo dS. El flujo a través de una superficie infinitesimal es B (vectorial) · dS (vectorial). El flujo total a través de la superficie S se obtiene sumando todas las contribuciones.
La unidad de flujo magnético en el SI es el weber (Wb) y su relación con el tesla es : 1T = 1 Wb/m².
Experiencia de Oersted.
En 1820 se comunicó el descubrimiento de H.C. Oersted (1777 – 1851):
UNA CORRIENTE ELÉCTRICA DESVIABA LA AGUJA IMANTADA DE UNA BRÚJULA.
UNA CORRIENTE ELÉCTRICA DESVIABA LA AGUJA IMANTADA DE UNA BRÚJULA.
Si por el alambre no circula corriente, la aguja indica su habitual dirección norte. Sin embargo, al hacer pasar corriente, la aguja tiende a orientarse en a dirección perpendicular a ésta. La desviación es mayor cuando aumenta la intensidad de la corriente.
Esta experiencia puso de manifiesto que electricidad y magnetismo están estrechamente relacionados.
No hay comentarios:
Publicar un comentario