Os fluxos magnéticos são as linhas imaginárias que penetram através do material quando mantidas no campo eletromagnético ou magnético. O fluxo magnético e a área são interdependentes.
O fluxo magnético e a intensidade do campo dependem da área do material condutor e são linearmente dependentes da área. À medida que a área do material condutor aumenta, o fluxo magnético através do condutor também aumenta.
Como o fluxo magnético está relacionado à área?
O fluxo magnético através do material mantido no campo será maior se a área do condutor for maior.
O fluxo magnético que penetra através do material condutor aumentará se a área do material mantida em um campo for maior. Assim, o fluxo magnético é diretamente proporcional à área do material junto com o campo magnético.
O campo magnético está diretamente relacionado com a área do condutor pela relação,
Aqui, A é a área através da qual as linhas de campo magnético estão penetrando, B é um campo magnético e θ é o ângulo formado entre a direção do campo magnético e as linhas de fluxo magnético.
O fluxo magnético depende da área?
O fluxo magnético depende da área à medida que o fluxo através do material aumenta se a área do material for maior.
O fluxo magnético é um conceito muito essencial para determinar o fluxo magnético líquido através do material e depende diretamente da área. Quanto maior a área do condutor, mais fluxo será permitido penetrar no material.
Como encontrar o fluxo magnético da área?
O fluxo magnético é a integral do campo magnético em uma unidade de área.
O fluxo magnético da área pode ser encontrado conhecendo a intensidade do campo magnético na região e a área total do condutor. O fluxo magnético através deste condutor é o produto de ambos.
Considere uma área condutora plana na região do campo magnético. Seja da o pequeno elemento com área de superfície de um metro quadrado. As linhas de campo magnético total dφ estão penetrando através deste pequeno elemento da na direção fazendo um ângulo θ como mostrado na figura abaixo.
O fluxo magnético que passa pela área unitária é o múltiplo inteiro do campo magnético na região e a área da em consideração. Assim, o fluxo magnético é dado pela relação,
O campo magnético é um termo comum, pois não é variável nesta situação, portanto, podemos reescrever a equação acima como,
A integral de da é a área total do material no campo magnético. Resolvendo a integral, temos:
Aqui, θ é o ângulo formado pelas linhas do campo magnético com a direção do campo.
Se as linhas de campo são perpendiculares à direção do campo magnético, então θ = 0 e, portanto, obtemos a expressão acima como,
φ=BA
O campo magnético é o produto do campo magnético produzido pela área do condutor através da qual as linhas do campo magnético estão penetrando. Esta equação dá a relação entre o fluxo magnético e a área.
Como o fluxo magnético varia com a área?
O campo magnético varia com a área do material magnetizante.
Como o fluxo magnético é diretamente dependente da área do material condutor no campo, o campo magnético diminuirá se a configuração do material for diminuída e aumentará se a área do material condutor for aumentada.
A intensidade do campo magnético aumenta se o fluxo magnético que penetra por unidade de área do material aumenta. Depende claramente do tipo de material magnético mantido em um campo. O material ferromagnético permitirá mais fluxo magnético através do material, pois os dipolos magnéticos são facilmente dispostos na direção do campo magnético.
Como encontrar a área de um fluxo magnético?
A área do fluxo magnético é a área total do material através da qual o fluxo magnético penetra.
A área do fluxo magnético é a razão do fluxo magnético através da área dividida pelo campo magnético total. A área do fluxo magnético também pode ser calculada a partir do fluxo magnético que flui através do material dividido pela densidade do fluxo magnético através de uma unidade de área.
Sabemos que a densidade do fluxo magnético é o número total de linhas de campo magnético que se movem através da área unitária do condutor. Isso é dado pela fórmula,
Aqui,
é a densidade do fluxo magnético através de uma unidade de área, φ é o fluxo magnético e A é a área do material.
Portanto, a área pode ser calculada se conhecermos a densidade do fluxo magnético em uma unidade de área e o fluxo líquido através do material modificando a fórmula acima como,
A área do fluxo magnético é a razão entre o fluxo magnético e a densidade do fluxo magnético através da área unitária.
Fluxo magnético vs gráfico de área
O fluxo magnético é diretamente proporcional à área do material e, portanto, à medida que a área do material aumenta, o fluxo magnético tem que aumentar. Quanto maior a área, maior será o fluxo magnético que penetra através do material.
Portanto, o gráfico de fluxo magnético versus área se parece com o mostrado abaixo:
O gráfico mostra claramente a relação entre o fluxo magnético e a área. Como a área do material magnetizante é maior, permitirá que mais e mais fluxo magnético penetre nele. E, portanto, o fluxo magnético através do material aumentará.
A densidade do campo magnético não mudará com o aumento da área do material. A densidade do fluxo magnético para um determinado material que produz um campo magnético fixo permanecerá constante. Considerando que o fluxo magnético que entra através do material irá variar.
Suponha que o campo magnético produzido por um certo material magnetizante seja 2T. As diferentes folhas planas das áreas variáveis do mesmo material são mantidas na mesma região eletromagnética, e o fluxo magnético através do material é calculado. Verificou-se que as linhas de fluxo magnético permanecem paralelas à direção do campo magnético.
Os seguintes dados foram anotados,
| Área (m2) | Fluxo Magnético (Wb) |
| 1 | 2 |
| 2 | 4 |
| 3 | 6 |
| 4 | 8 |
| 5 | 10 |
Vamos traçar o gráfico da área do fluxo magnético v/s usando os dados acima agora e entender o conceito.
Aqui está um gráfico do fluxo magnético e a área de cada folha plana mantida na região do campo magnético. O gráfico mostra que o fluxo magnético aumenta linearmente com a área. Com o aumento da intensidade do campo magnético, o número total de fluxo penetrando através da área se intensifica.
Qual é o fluxo magnético através da área unitária do condutor se o campo magnético é B?0a2? Observe que a é a área e B0 é o campo magnético inicial?
Dado: B=B0a2
A = 1 m2
O fluxo magnético através da área unitária pode ser calculado usando a expressão,
Substituindo o valor de B na expressão, temos:
Tirando o termo comum da integral, temos,
Resolvendo a integral acima temos:
Substituindo o valor da área, temos:
Conseqüentemente, o fluxo magnético é um terço do campo magnético inicial.
Qual é o campo magnético se o fluxo magnético que flui através da área de 0.16 m2 é 1 Wb?
Dado: A = 0.16m2
φ = 1 Wb
O fluxo magnético está relacionado com o campo magnético pela equação,
φ = BA
Aqui, φ é o fluxo magnético, A é a área e B é o fluxo magnético.
Portanto, a expressão para calcular o campo magnético a partir do fluxo magnético é,
B=φ/UMA
Substituindo os valores nesta expressão, temos:
Resolvendo ainda mais, obtemos:
B = 6.25 T
Assim, o campo magnético no qual o material é mantido é 6.25 T.
Conclusão
O fluxo magnético é diretamente dependente da área do material magnetizante. O número total de fluxo magnético que entra no condutor em um campo magnético constante varia com sua área. Se a área da superfície do condutor for aumentada, o fluxo magnético aumentará através do condutor. O fluxo magnético aumenta linearmente com a área.
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Olá, sou Akshita Mapari. Eu fiz M.Sc. em Física. Trabalhei em projetos como Modelagem numérica de ventos e ondas durante ciclones, Física de brinquedos e máquinas mecanizadas de emoção em parque de diversões baseado na Mecânica Clássica. Fiz um curso de Arduino e realizei alguns miniprojetos no Arduino UNO. Gosto sempre de explorar novas zonas no campo da ciência. Pessoalmente, acredito que o aprendizado é mais entusiasmado quando aprendido com criatividade. Além disso, gosto de ler, viajar, dedilhar violão, identificar rochas e estratos, fotografar e jogar xadrez.