Enlace de flujo

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enlace de flujo
$\psi$
Unidades
SI	Weber
SGA	Maxwell

El enlace de flujo (flujo magnético total) es una cantidad física , que es el flujo magnético total , que impregna un circuito conductor cerrado (como si se "vinculara" con él). Está marcado con una letra . El SI se mide en Webers . $\psi$

El término se utiliza principalmente en ingeniería eléctrica en relación con elementos de circuitos discretos : inductores .

Definición

El enlace de flujo es el flujo magnético total

\Psi =\iint \mathbf {B} \cdot {\rm {d}}\mathbf {S}

a través de una superficie (más estrictamente, una superficie de Riemann ) atravesada por un contorno cerrado. Tal flujo no depende de la configuración de la superficie estirada.

El campo magnético, y por lo tanto el flujo magnético, puede ser creado por la corriente en este circuito mismo o por la corriente en otro circuito. En consecuencia, se distinguen la vinculación de flujo de inducción mutua (la vinculación de flujo de un elemento de un circuito eléctrico se debe a la corriente eléctrica en otro elemento) y la vinculación de flujo de autoinducción (la vinculación de flujo de un elemento de circuito debido a la corriente eléctrica en el mismo elemento).

El concepto de "enlace de flujo" (a diferencia de "flujo magnético") no se aplica a los fragmentos de superficie.

Caso básico

Muy a menudo, el enlace de flujo en una bobina con corriente se considera en una situación en la que el flujo magnético en la bobina se crea por sí mismo; este hilo se entrelaza con todos los giros.

El enlace de flujo en este caso es numéricamente igual a la suma de los flujos magnéticos que pasan a través de cada vuelta de la bobina, es decir con el número de vueltas N y el mismo flujo magnético en cada vuelta, el enlace de flujo se puede definir como

{\ estilo de visualización \ Psi = N \ Phi _ {1))

donde es el flujo magnético de una vuelta [ Wb ]. $\phi _{1}$

En un solenoide ideal , todas las líneas de fuerza magnética pasan por cada vuelta (es decir, no cruzan la superficie lateral del solenoide) y, por lo tanto, los flujos magnéticos de las vueltas son los mismos. Sin embargo, en la práctica, los flujos magnéticos en las espiras de la bobina difieren y el valor del enlace de flujo está determinado por la fórmula:

\Psi =\sum _{i=1}^{N}{\Phi _{i))

donde es el número de vueltas, es el número de la vuelta con la que se vincula el flujo . $norte$ $i$ ${\ estilo de visualización \ Phi _ {i}}$

Si la bobina tiene un núcleo ferromagnético , el enlace de flujo se puede determinar mediante la fórmula:

{\ estilo de visualización \ Psi = N \ Phi _ {C}}

donde es el flujo magnético a través del circuito magnético (núcleo) de la bobina. $\Phi _{C}$

El valor del enlace de flujo, además del flujo magnético, está relacionado con la corriente I en la inductancia, que está determinada por la expresión:

{\ estilo de visualización \ Psi = IL}

donde es la inductancia de la bobina [ H ]. Esta fórmula expresa el principio de continuidad en el tiempo del enlace de flujo de un inductor. $L$

El principio de continuidad

La reserva de energía del campo magnético en el inductor no puede cambiar bruscamente. Esto expresa el principio de continuidad en el tiempo. La imposibilidad de un cambio brusco en el enlace de flujo de la inductancia se explica, a su vez, por el hecho de que, de lo contrario, aparecería un voltaje infinitamente grande en la inductancia, lo que contradice la experiencia.

El principio de continuidad también significa que la corriente en la inductancia no puede cambiar bruscamente (ver transitorios en circuitos eléctricos ): - la primera ley de conmutación . $i_{L}(0+)=i_{L}(0-)$

Véase también

Literatura

Irodov I. E. Electromagnetismo. Leyes basicas. 2010. 319 págs. — ISBN 978-5-9963-0281-9