Si la carga de dos sistemas de medición para cantidades comunes (inglés vs. métrico) te confunde, ¡este no es el lugar para ti! Debido a una temprana falta de estandarización en la ciencia del magnetismo, hemos estado plagados de no menos de tres sistemas completos de medición de cantidades magnéticas.
Primero, debemos familiarizarnos con las diversas cantidades asociadas con el magnetismo. Hay bastantes cantidades más que tratar en los sistemas magnéticos que en los sistemas eléctricos. Con electricidad, las cantidades básicas son Voltaje (E), Corriente (I), Resistencia (R) y Potencia (P). Los primeros tres están relacionados entre sí por Ley de Ohm (E = IR; I = E / R; R = E / I), mientras que el poder está relacionado con el voltaje, la corriente y la resistencia por la Ley de Joule ( P = IE; P = I 2 R; P = E 2 / R).
Con el magnetismo, tenemos las siguientes cantidades para tratar:
Fuerza magnetomotriz —La cantidad de fuerza de campo magnético, o “empuje”. Análogo a la tensión eléctrica (fuerza electromotriz).
Flujo de campo : la cantidad de efecto de campo total o “sustancia” del campo. Análogo a la corriente eléctrica.
Intensidad de campo : la cantidad de fuerza de campo (mmf) distribuida a lo largo del electroimán. Algunas veces se conoce como Fuerza de magnetización .
Densidad de flujo : la cantidad de flujo de campo magnético concentrado en un área determinada.
Renuencia —La oposición al flujo del campo magnético a través de un volumen dado de espacio o material. Análogo a la resistencia eléctrica.
Permeabilidad —La medida específica de la aceptación de un material de flujo magnético, análoga a la resistencia específica de un material conductor (ρ), excepto inversa (mayor permeabilidad significa un paso más fácil de flujo magnético, mientras que una mayor resistencia específica significa un paso más difícil de corriente eléctrica ).
Pero espera. . . ¡La diversión apenas está comenzando! No solo tenemos más cantidades para seguir con el magnetismo que con la electricidad, sino que tenemos varios sistemas diferentes de unidad de medida para cada una de estas cantidades. Al igual que con las cantidades comunes de longitud, peso, volumen y temperatura, tenemos sistemas ingleses y métricos. Sin embargo, en realidad hay más de un sistema métrico de unidades, ¡y se utilizan múltiples sistemas métricos en mediciones de campo magnético! Uno se llama cgs , que significa C entímetro- G ram- S econd, que denota las medidas de raíz sobre las cuales todo el conjunto El sistema está basado. El otro se conocía originalmente como el sistema mks , que significaba M eter- K ilogramo- S econd, que luego fue revisado en otro sistema, llamado rmks , que representa R ationalized M eter- K ilogram- S econd. Esto terminó siendo adoptado como un estándar internacional y renombrado SI ( S ysteme I internacional).
Y sí, el símbolo µ es realmente el mismo que el prefijo métrico “micro”. ¡Encuentro esto especialmente confuso, usando exactamente el mismo carácter alfabético para simbolizar tanto una cantidad específica como un prefijo métrico general!
Como ya habrás adivinado, la relación entre la fuerza de campo, el flujo de campo y la resistencia es muy similar a la existente entre las cantidades eléctricas de fuerza electromotriz (E), corriente (I) y resistencia (R). Esto proporciona algo similar a la Ley de Ohm para circuitos magnéticos:
Y, dado que la permeabilidad es inversamente análoga a la resistencia específica , la ecuación para encontrar la resistencia de un material magnético es muy similar a la de encontrar la resistencia de un conductor:
En cualquier caso, una pieza de material más larga proporciona una mayor oposición, todos los demás factores son iguales. Además, un área de sección transversal más grande genera menos oposición, siendo todos los demás factores iguales.
La principal advertencia aquí es que la reticencia de un material al flujo magnético en realidad cambia con la concentración de flujo que lo atraviesa. Esto hace que la “Ley de Ohm” para circuitos magnéticos sea no lineal y mucho más difícil de trabajar que la versión eléctrica de la Ley de Ohm. Sería análogo a tener una resistencia que cambiara la resistencia a medida que la corriente a través de ella variaba (un circuito compuesto de varistores en lugar de resistencias )
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