Los flujos magnéticos son las líneas imaginarias que penetran a través del material cuando se mantienen en el campo electromagnético o magnético. El flujo magnético y el área son interdependientes.
El flujo magnético y la intensidad del campo dependen del área del material conductor y dependen linealmente del área. A medida que aumenta el área del material conductor, también aumenta el flujo magnético a través del conductor.
¿Cómo se relaciona el flujo magnético con el área?
El flujo magnético a través del material mantenido en el campo será mayor si el área del conductor es mayor.
El flujo magnético que penetra a través del material conductor aumentará si el área del material que se mantiene en un campo es mayor. Por lo tanto, el flujo magnético es directamente proporcional al área del material junto con el campo magnético.
El campo magnético está directamente relacionado con el área del conductor por la relación,
Aquí, A es el área a través de la cual penetran las líneas del campo magnético, B es un campo magnético y θ es el ángulo formado entre la dirección del campo magnético y las líneas de flujo magnético.
¿El flujo magnético depende del área?
El flujo magnético depende del área ya que el flujo a través del material aumenta si el área del material es mayor.
El flujo magnético es un concepto muy esencial para determinar el flujo magnético neto a través del material y depende directamente del área. Cuanto mayor sea el área del conductor, más flujo podrá penetrar a través del material.
¿Cómo encontrar el flujo magnético del área?
El flujo magnético es la integral del campo magnético en una unidad de área.
El flujo magnético del área se puede encontrar conociendo la intensidad del campo magnético en la región y el área total del conductor. El flujo magnético a través de este conductor es el producto de ambos.
Considere un área conductora plana en la región del campo magnético. Sea da el elemento pequeño que tiene un área superficial de un metro cuadrado. Las líneas de campo magnético total dφ están penetrando a través de este pequeño elemento da en la dirección que forma un ángulo θ como se muestra en la siguiente figura.
El flujo magnético que pasa por la unidad de área es el múltiplo integral del campo magnético en la región y el área da bajo consideración. Por lo tanto, el flujo magnético viene dado por la relación,
El campo magnético es un término común ya que no es variable en esta situación, por lo que podemos reescribir la ecuación anterior como,
La integral de da es el área total del material en el campo magnético. Resolviendo la integral, obtenemos:
Aquí, θ es el ángulo formado por las líneas del campo magnético con la dirección del campo.
Si las líneas de campo son perpendiculares a la dirección del campo magnético, entonces θ=0 y, por lo tanto, obtenemos la expresión anterior como,
φ=BA
El campo magnético es el producto del campo magnético producido y el área del conductor a través del cual penetran las líneas del campo magnético. Esta ecuación da la relación entre el flujo magnético y el área.
¿Cómo cambia el flujo magnético con el área?
El campo magnético varía con el área del material magnetizante.
Dado que el flujo magnético depende directamente del área del material conductor en el campo, el campo magnético disminuirá si la configuración del material disminuye y aumenta si el área del material conductor aumenta.
La intensidad del campo magnético aumenta si aumenta el flujo magnético que penetra por unidad de área del material. Claramente depende del tipo de material magnético mantenido en un campo. El material ferromagnético permitirá más flujo magnético a través del material ya que los dipolos magnéticos se disponen fácilmente en la dirección del campo magnético.
¿Cómo encontrar el área de un flujo magnético?
El área del flujo magnético es el área total del material a través del cual penetra el flujo magnético.
El área de flujo magnético es la relación del flujo magnético a través del área dividida por el campo magnético total. El área de flujo magnético también se puede calcular a partir del flujo magnético que fluye a través del material dividido por la densidad del flujo magnético a través de una unidad de área.
Sabemos que la densidad del flujo magnético es el número total de líneas de campo magnético que se mueven a través de la unidad de área del conductor. Eso viene dado por la fórmula,
Aquí,
es la densidad del flujo magnético a través de una unidad de área, φ es el flujo magnético y A es el área del material.
Por lo tanto, el área se puede calcular si conocemos la densidad del flujo magnético en una unidad de área y el flujo neto a través del material modificando la fórmula anterior como,
El área del flujo magnético es la relación entre el flujo magnético y la densidad del flujo magnético a través de la unidad de área.
Gráfico de flujo magnético vs área
El flujo magnético es directamente proporcional al área del material y, por lo tanto, a medida que aumenta el área del material, el flujo magnético tiene que aumentar. Cuanto mayor sea el área, más penetrará el flujo magnético a través del material.
Por lo tanto, el gráfico de flujo magnético versus área se ve como se muestra a continuación:
El gráfico muestra claramente la relación entre el flujo magnético y el área. A medida que el área del material magnetizante es mayor, permitirá que más y más flujo magnético penetre a través de él. Y por lo tanto, aumentará el flujo magnético a través del material.
La densidad del campo magnético no cambiará al aumentar el área del material. La densidad de flujo magnético para un material particular que produce un campo magnético fijo permanecerá constante. Mientras que el flujo magnético que ingresa a través del material variará.
Suponga que el campo magnético producido por cierto material magnetizante es 2T. Las diferentes láminas planas de las áreas variables del mismo material se mantienen en la misma región electromagnética y se calcula el flujo magnético a través del material. Se encontró que las líneas de flujo magnético permanecen paralelas a la dirección del campo magnético.
Se anotaron los siguientes datos,
| Área (m2) | Flujo Magnético (Wb) |
| 1 | 2 |
| 2 | 4 |
| 3 | 6 |
| 4 | 8 |
| 5 | 10 |
Tracemos ahora el gráfico del flujo magnético v/s área utilizando los datos anteriores y entendamos el concepto.
Aquí hay un gráfico del flujo magnético y el área de cada lámina plana que se mantiene en la región del campo magnético. El gráfico muestra que el flujo magnético aumenta linealmente con el área. Con el aumento de la intensidad del campo magnético, se intensifica el número total de flujo que penetra a través del área.
¿Cuánto es el flujo magnético a través de la unidad de área del conductor si el campo magnético es B0a2? Tenga en cuenta que, a es el área y B0 es el campo magnético inicial?
Dado: B=B0a2
A = 1 m2
El flujo magnético a través de la unidad de área se puede calcular usando la expresión,
Sustituyendo el valor de B en la expresión, obtenemos:
Sacando el término común de la integral, tenemos,
Resolviendo la integral anterior obtenemos:
Sustituyendo el valor por el área, obtenemos:
Por lo tanto, el flujo magnético es un tercio del campo magnético inicial.
¿Cuál es el campo magnético si el flujo magnético que fluye a través del área de 0.16 m2 es 1 Wb?
Dado: A = 0.16 metros2
φ = 1 Wb
El flujo magnético está relacionado con el campo magnético por la ecuación,
φ = BA
Aquí, φ es el flujo magnético, A es el área y B es el flujo magnético.
Por lo tanto, la expresión para calcular el campo magnético a partir del flujo magnético es,
B=φ/A
Sustituyendo los valores en esta expresión, obtenemos:
Resolviendo esto más adelante, obtenemos:
B=6.25 T
Por lo tanto, el campo magnético en el que se mantiene el material es 6.25 T.
Conclusión
El flujo magnético depende directamente del área del material magnetizante. El número total de flujo magnético que ingresa al conductor con un campo magnético constante varía con su área. Si el área de la superficie del conductor aumenta, el flujo magnético aumentará a través del conductor. El flujo magnético aumenta linealmente con el área.
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