¿Qué es Flujo magnético a través de un circuito? — Física

Definición 29.1 Física universitaria — primer año · Capítulo 29 — La inducción electromagnética y sus aplicaciones

Oriéntese un circuito cerrado $\Gamma$ (un sentido de recorrido); su superficie recibe la normal $\vect n$ que da la regla de la mano derecha. El flujo magnético a través del circuito es $\Phi = \sum\vect B\cdot\vect n\,\dd S$ sobre cualquier superficie apoyada en $\Gamma$ (weber, $1\,\mathrm{Wb} = 1\,\mathrm{T}\,\mathrm{m}^{2}$ ) — “cualquiera”, porque el flujo de $\vect B$ a través de una superficie cerrada es nulo. Para un campo uniforme y una bobina plana de $N$ espiras y área $S$ , $\Phi = NBS\cos\alpha$ , siendo $\alpha$ el ángulo entre $\vect B$ y $\vect n$ .

La orientación y la ley de Lenz. A la izquierda: la orientación del circuito fija n y el signo de . En el centro: un imán que se acerca a una espira aumenta el flujo; la corriente inducida crea un campo opuesto al del imán y la espira lo repele. A la derecha: una barra que desliza sobre raíles en un campo dirigido hacia el lector; el flujo del circuito crece y la corriente inducida circula de modo que la fuerza de Laplace sobre la barra se opone a su movimiento. — La orientación y la ley de Lenz. A la izquierda: la orientación del circuito fija $\vect n$ y el signo de $\Phi$ . En el centro: un imán que se acerca a una espira aumenta el flujo; la corriente inducida crea un campo opuesto al del imán y la espira lo repele. A la derecha: una barra que desliza sobre raíles en un campo dirigido hacia el lector; el flujo del circuito crece y la corriente inducida circula de modo que la fuerza de Laplace sobre la barra se opone a su movimiento.

Ejemplos

Ejemplo 29.4 (Órdenes de magnitud)

Una bobina de $100$ espiras y $10\,\mathrm{cm}^{2}$ en el campo terrestre, volteada en $0.1\,\mathrm{s}$ : $\Delta\Phi = 2 \times 100 \times 10^{-3} \times 5 \times 10^{-5} = 1 \times 10^{-5}\,\mathrm{Wb}$ , $e \sim 0.1\,\mathrm{mV}$ — medible con un galvanómetro sensible, como se cartografió antaño el campo terrestre. La misma bobina en el entrehierro de $1\,\mathrm{T}$ de un imán, sacada en $0.1\,\mathrm{s}$ : $1\,\mathrm{V}$ . Una bobina de transformador de $1000$ espiras con $1\,\mathrm{T}$ a $50\,\mathrm{Hz}$ sobre $10\,\mathrm{cm}^{2}$ : $e_{\max} = 1000 \times 10^{-3} \times 314 = 314\,\mathrm{V}$ — la red.

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