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    Flujo magnético: qué es, ecuación, unidades, densidad

    La electricidad y el magnetismo están estrechamente relacionados, lo que lleva a la adopción del término electromagnetismo
    para describir los fenómenos asociados. De hecho, la medida en que esto es cierto eludió en gran medida a los científicos hasta la segunda mitad del siglo XIX, cuando James Clerk Maxwell, basándose en el trabajo de estimados físicos antes que él, produjo su famoso conjunto de cuatro ecuaciones diferenciales (cálculo) que unían varias propiedades de los campos magnéticos y los campos eléctricos.

    Entender flujo magnético
    , o las líneas de campo magnético que pasan a través de un plano geométrico definido llamado área vectorial
    , conduce a varias fenómenos físicos, incluyendo inducción electromagnética, o la generación de fuerza electromotriz (EMF).
    ¿Qué es el flujo magnético?

    El flujo magnético total es esencialmente una medida de cuántas líneas de campo magnético están pasando a través de un área de superficie dada A, es decir, una medida de la fuerza del campo magnético. Más formalmente se define como:

    Φ B \u003d B⋅A \u003d BA (cos θ)

    donde θ es el ángulo entre el campo magnético B y la perpendicular a A
    en la región definida.

  • El campo magnético B, o la densidad de flujo magnético por unidad de área
    , se mide en tesla (T) en unidades SI, mientras A es el área por la que pasa el campo en m 2. La unidad SI del flujo magnético es el weber (Wb), donde Wb \u003d T⋅m 2.

    Si B no es uniforme en la superficie de A, la definición de cálculo es que Φ \u003d ∫B⋅dA. Esta función integral de superficie significa que los valores de flujo a través de porciones casi infinitamente pequeñas de A se determinan independientemente y se suman para obtener un valor compuesto.
    ¿Cuál es la importancia del flujo magnético?

    Ley de Gauss: El flujo magnético neto a través de una superficie cerrada
    es 0
    . Esta es la segunda de las ecuaciones de Maxwell, y es consistente con la idea de que no hay monopolos magnéticos.

    No importa cuán pequeño sea el volumen que elija, un campo magnético siempre se puede describir como un dipolo, o Un pequeño imán de barra invisible. Esto contrasta con los campos eléctricos, que se generan por cargas puntuales (o conjuntos de cargas puntuales aislables).

    Ley de electromagnetismo de Faraday: fuerza electromotriz inducida (EMF) en una bobina de alambre con N vueltas es N multiplicado por el cambio en el flujo con el tiempo:

    EMF \u003d N (ΔΦ /Δt)

    El flujo se puede cambiar en el tiempo variando B, alterando el área de la sección transversal A, o cambiando el ángulo entre B y A girando la bobina o la fuente de campo.

  • EMF tiene unidades de voltaje (diferencia de potencial), no fuerza. Se denomina "fuerza" porque el voltaje es lo que indujo a las cargas a moverse, produciendo corriente, en primer lugar.

    Ley de Lenz: La corriente eléctrica inducida fluye en una dirección que se opone al cambio que la causó. Por ejemplo, supongamos que tiene una bobina de cable no conectada a ninguna fuente de energía.

    Imagine que mueve un imán de barra longitudinalmente en el centro de la bobina a lo largo de su eje, como si insertara una varilla justo en el medio de un tubo largo "without touching the sides of the tube.", 3, [[Este campo aumentado en la bobina induce que la corriente fluya en una dirección tal que genera un campo magnético opuesto al aumento.

    Si repite este procedimiento después de cambiar los extremos del imán del polo sur y norte, el cambio producido es igual en magnitud y en dirección opuesta en comparación con el primer caso, y la corriente fluirá en la dirección opuesta como resultado.

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