Flujo Magnético

 

 

 

Actividad de Aprendizaje:

Ilustra el concepto de flujo magnético.

 

 

 

Asociado a un campo magnético está el flujo magnético, simbolizado F, cantidad escalar que se define de la manera siguiente:

 

 

Flujo magnético es el conjunto de líneas de inducción de un campo, su unidad es la línea de inducción y para el S. I. , la línea de inducción es igual a un Weber (Wb), por lo que podemos hablar de un flujo en una región del espacio de 20 Wb ó un flujo de 50 x 10^-2 Wb , etc.

 

                            

 

Es común definir la inducción magnética en una región, basándonos en el flujo en esa región, de la forma siguiente:

 

La inducción magnética en una región del espacio es el número de líneas de inducción que atraviesan perpendicularmente un área o superficie. La expresión matemática es:

 

Figura 20. Líneas de inducción perpendiculares a una superficie.

 

Si las líneas de inducción no atraviesan perpendicularmente el área mencionada, sino oblicuamente, la inducción aumentará debido a la reducción aparente del área perpendicular a las líneas de inducción, para un flujo constante. Así,

 

Figura 21. Líneas de inducción oblicuas a una superficie.

 

donde “B” es la inducción magnética en el área oblicua al flujo, “Asen q” es el área perpendicular al flujo y “q”  es el ángulo que forman las líneas de inducción y una línea imaginaria sobre la superficie, ambas líneas en el mismo plano.

 

 

De las ecuaciones anteriores es común obtener el flujo que atraviesa un área, por lo que a:

 

 

se le denomina el flujo máximo que atraviesa un área a éste.

 

 

Matemáticamente, si q es 90°, sen 90° = 1, el flujo es máximo y físicamente el área es perpendicular a las líneas de inducción pasando todas por el área; si el ángulo es 0° , sen 0° = 0 ; y el flujo es cero, lo que indica físicamente que el plano del área coincide con las líneas de inducción. Por lo que ninguna línea lo atraviesa. Ver figura.

 

 

Figura 22. Líneas de inducción perpendicular, oblicua y paralelamente a una superficie, respectivamente.

 

 

Otra forma de relacionar al flujo que pasa por el área de un conductor cerrado y la inducción magnética, es por medio de la definición vectorial del flujo, ésta es “El flujo magnético es el producto escalar de los vectores B y A , donde A es el vector normal al área del conductor”.

 

 

Al igual que en la definición de trabajo, el producto escalar de los vectores mencionados es igual a multiplicar la magnitud de B por la magnitud de A por el coseno del ángulo que forman los vectores, quedando el modelo matemático siguiente:

 

F = B A cos q

 

 

Aquí, el flujo es nulo si q es 90° ya que cos 90°= 0 ; y es máximo , igual a B A si el ángulo es 0° , puesto que cos =° = 1.

 

Figura 23. Flujo magnético para tres superficies dadas.

 

 

Observe que este modelo es semejante al anterior y la diferencia estriba en la definición del ángulo complementario del otro caso, por lo que se usan en ambos casos funciones  trigonométricas complementarias como son el seno y el coseno; mas los resultados son los mismos en el cálculo del flujo.