En este artículo te explicamos en qué consiste el flujo magnético. También podrás ver cómo calcular el flujo magnético y, además, podrás practicar con un ejercicio resuelto. Por último, te mostramos la relación entre el flujo magnético y otras magnitudes electromagnéticas.
Índice
¿Qué es el flujo magnético?
El flujo magnético es una medida que indica la cantidad de campo magnético que atraviesa una superficie. Es decir, el flujo magnético mide la cantidad de magnetismo que pasa por una superficie.
El símbolo del flujo magnético es la letra griega Φ y su unidad en el Sistema Internacional es el weber (Wb).
Ten en cuenta que el valor del flujo magnético no solo depende de la intensidad del campo magnético, sino también del ángulo con el que incide en la superficie en cuestión. A continuación veremos cómo se calcula el flujo magnético que pasa a través de una superficie.
Fórmula del flujo magnético
El flujo magnético que atraviesa una superficie es igual a la intensidad del campo magnético por el área de la superficie por el coseno del ángulo entre el vector normal de la superficie y el vector del vampo magnético.
Por lo tanto, la fórmula del flujo magnético es Φ=B·A·cos(θ).
Donde:
es el flujo magnético, expresado en webers (Wb).
es el valor del campo magnético, expresado en teslas (T).
es el área de la superficie sobre la que se calcula el flujo magnético, expresada en metros cuadrados (m2).
Ejemplo del cálculo del flujo magnético
- ¿Cuál será el flujo magnético creado por un campo magnético uniforme de 8 T que atraviesa perpendicularmente una superficie de 60 cm2?
Para determinar el flujo magnético tenemos que aplicar la fórmula que hemos visto más arriba:
Ten en cuenta que esta fórmula se debe utilizar con valores expresados en el Sistema Internacional, por lo que pasamos el área a metros cuadrados:
Ahora sustituimos los valores en la fórmula y calculamos el flujo magnético:
Flujo magnético de una superficie cerrada
Una superficie cerrada es aquella superficie que encierra completamente un volumen. Por ejemplo, las superficies de una esfera, un toroide o un cubo son cerradas.
Así pues, el flujo de campo magnético que atraviesa una superficie cerrada es nulo. Todo el flujo magnético que entra en una superficie cerrada vuelve a salir, por lo que el flujo magnético total es igual a cero.
Esta ecuación se establece por la ley de Gauss del magnetismo.
El flujo magnético y la ley de Faraday
La ley de Faraday, también llamada ley de Faraday-Lenz, es una ley del electromagnetismo que dice que la fuerza electromotriz inducida en un circuito es proporcional a la variación del flujo magnético en el tiempo.
De manera que la fuerza electromotriz inducida se puede hallar mediante la siguiente fórmula:
El sentido de la fuerza electromotriz inducida está definido por la ley de Lenz.
Flujo magnético y densidad de flujo magnético
Para terminar, veremos la diferencia entre el flujo magnético y la densidad de flujo magnético, ya que son dos conceptos que se suelen confundir.
La densidad de flujo magnético se refiere a la cantidad de líneas de campo magnético que hay en un espacio, de forma que cuanto mayor sea la densidad de flujo magnético mayor será la intensidad del campo magnético.
En definitiva, la densidad de flujo magnético es el valor del campo magnético (B), es decir, la intensidad de campo magnético en un punto. Simplemente es otra forma de llamar al campo magnético B.
Entonces, el flujo magnético que atraviesa una superficie es la densidad de flujo magnético que pasa por dicha superficie multiplicado por su área y por el coseno del ángulo que forman el vector normal y el vector de la densidad del flujo magnético:
