Inducció magnètica

La magnitut física que caracterisa al vector que representa al camp magnètic rep el nom de vector inducció magnètica i el seu símbol és B. En alguns texts moderns rep el nom d'intensitat de camp magnètic (encara que inducció magnètica i intensitat de camp magnètic no són lo mateix), ya que és el camp real.^[1]^[2]

L'inducció magnètica ( $B$ ) es crea o s'induïx per l'intensitat de camp magnètic ( $H$ ), els quals no són lo mateix, i depén de la següent fòrmula:

\vec{B} = μ \vec{H}

A on μ és la permeabilidad magnètica del material al com se li està induint el magnetisme. Per al cas de l'aire $μ = μ_{0} = 4 π \cdot 1 0^{- 7} [H/m]$ ; a on $H$ és henrio i $m$ és metro. L'Intensitat de camp magnètic ( $H$ ) es medix en [ $A/m$ ] en SI.

L'unitat de l'inducció magnètica en el Sistema Internacional d'Unitats és el tesla.

Està donat per:

\vec{B} = \frac{μ_{0}}{4 π} \frac{(q \vec{v}) \times {\hat{u}}_{r}}{r^{2}}

a on $B$ és la densitat del fluix magnètic generat per una càrrega que es mou a una velocitat $v$ a una distància $r$ de la càrrega, i $u_{r}$ és el vector unitari que unix la càrrega en el punt a on es medix $B$ (el punt $r$ ).

o be també:

\vec{B} = \frac{μ_{0}}{4 π} \oint \frac{(I d \vec{l}) \times {\hat{u}}_{r}}{r^{2}}

a on $B$ és la densitat del fluix magnètic generat per un conductor pel qual passa una corrent $I$ , a una distància $r$ .

La fòrmula d'esta definició es diu llei de Biot-Savart, i és en magnetisme l'equivalent a la llei de Coulomb de l'electrostàtica, puix servix per a calcular les forces que actuen en càrregues en moviment.

Tots els métodos d'inducció magnètica poden resumir-se per mig d'una simple expressió anomenada llei de Faraday, que relaciona la força electromotriz induïda en un circuit en el canvi de fluix magnètic a través del circuit.

Història

Va ser Michael Faraday (1791-1867), físic i químic anglés, qui va descobrir l'inducció electromagnètica, en relacionar el moviment mecànic i el magnetisme en la corrent elèctrica. En 1831 va descobrir les corrents induïdes, en observar el fenomen en un circuit proveït d'un galvanómetro en obrir i tancar un atre circuit contigu conectat a una bateria, els quals compartien un núcleu de ferro dolç. Eixe mateix any va descobrir que en acostar i en alluntar un iman a una bobina, també es generava una corrent induïda. Faraday va demostrar que la condició essencial per a que es produïxca l'inducció magnètica d'una corrent elèctrica, és que el circuit conductor talle el sistema de llínees que representen la força magnètica que emana d'un iman o d'una atra corrent.

50 anys més vesprada, Nikola Tesla (1856-1943), l'inventor i ingenier elèctric serbi, despuix de discutir en París en el seu cap Thomas Alva Edison (descobridor de la corrent contínua), va emigrar a EE. UU., en a on, en 1887, va desenrollar el primer motor d'inducció de corrent alterna i el sistema polifàsic, per a traslladar l'electricitat a llargues distàncies. Tesla va ser el primer en encendre 200 llànties ubicades a casi 50 quilómetros de distància, sense usar cables. Els amplis coneiximents adquirits varen dur a Tesla a descobrir els fonaments de la corrent alterna i a inventar la ràdio, erròneament atribuïda a Guillermo Marconi.

La primera aplicació de la tecnologia descoberta per Tesla va ser en les catarates del Niágara, en a on es va construir la primera central hidroelèctrica en 1893, conseguint en 1896 transmetre electricitat a la ciutat de Búfalo, NY, EUA. En el respal financer de George Westinghouse, la corrent alterna va substituir a la contínua, i a pesar de lo ignorat que sempre va ser, Tesla és considerat el pare de l'indústria elèctrica.

Fluix magnètic

El fluix magnètic és l'anàlec magnètic al fluix elèctric. Està relacionat en el número de llínees de camp magnètic que passen a través d'un àrea determinada. En l'image 1, el camp magnètic és perpendicular a l'àrea llimitada per un simple circuit format per un regrés de conductor. En este cas, el fluix magnètic es definix com el producte del camp magnètic B i l'àrea S llimitada pel circuit:

Φ = \vec{B} \cdot \vec{S}

5

L'unitat de fluix magnètic és la del camp magnètic multiplicada per l'unitat de l'àrea, tesla-metro quadrat, i es denomina weber (Wb):

1 Wb = 1 V·s = 1 T·m² = 1 m²·kg·s^-2·A^-1.

Com el camp magnètic és proporcional al número de llínees de camp magnètic per unitat d'àrea, el fluix magnètic és proporcional al número de llínees que travessen l'àrea.

Referències

↑ Jackson (1962, 1975, 1998). Classical Electrodynamics, John Wiley & Sons. ISBN 0-471-30932-X.
↑ Feynman, Richard P; Leighton, {{{nom2}}}; Sands, {{{nom3}}}; Gottlieb, {{{nom4}}} (1963). Feynman lectures on physics Vol II (en anglés), Pearson/Addison-Wesley.

Este artícul conté una traducció derivada de «Inducción magnética» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[Jackson_Classical_Electrodynamics-1] Jackson (1962, 1975, 1998). Classical Electrodynamics, John Wiley & Sons. ISBN 0-471-30932-X.

[2] Feynman, Richard P; Leighton, {{{nom2}}}; Sands, {{{nom3}}}; Gottlieb, {{{nom4}}} (1963). Feynman lectures on physics Vol II (en anglés), Pearson/Addison-Wesley.

[1]

[2]