12.2: Circuitos Magnéticos y Ley de Ohm
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A algunas personas les resulta útil ver una analogía entre un sistema de solenoides y diversos materiales magnéticos y un simple circuito eléctrico. Lo ven como un “circuito magnético”. A mí mismo no me ha resultado particularmente útil —pero, como mencioné, mi experiencia en este campo es menos que extensa. Creo que puede ser útil para algunos lectores, sin embargo, al menos ser introducidos en el concepto.
El campo magnético dentro de un solenoide largo se da b y\(B=\mu nI= \mu NI/l\). Aquí,\(n\) es el número de vueltas por unidad de longitud,\(N\) es el número total de vueltas, y\(l\) es t la longitud del solenoide. Si el área de la sección transversal del solenoide es\(A\), el\(B\) -fl ux es\(\Phi_b = \mu NIA/l\). Esto se puede escribir
\[ NI = \Phi_b \times \dfrac{l}{\mu A} \tag{12.2.1}\label{12.2.1}\]
La analogía que algunas personas encuentran útil es entre esta y la ley de Ohm:
\[ V= I\,R \tag{12.2.2}\label{12.2.2}\]
El ter m\(NI\), e xpresionado en amperios-vueltas, es la fuerza magnetomotiva MMF.
El sym bol\(\Phi_b\) es th e familiar B -flux, y se considera análogo a la corriente.
El ter m\(l/(\mu A)\) i s la reluctancia, expresada en H - 1 . Las reluctancias se agregan en serie.
El recíproco de la reluctancia es la permeancia, expresada en H. Permeances añadir en paralelo.
Aunque la unidad de permeancia SI es el henry, la permeancia no es lo mismo que la inductancia. Se recordará, por ejemplo, que la inductancia de un solenoide largo de N vueltas es
\[\dfrac{\mu AN^2}{l} \nonumber\]
Continuando con la analogía, recordamos que resistividad =\((A / l)\, \times\) resistencia;
De manera similar, la relucidez =\((A / l)\, \times\) reluctancia =\(1/\mu .\, (\text{m H}^{-1})\) .
Además, el recíproco de la resistencia es la conductancia.
Del mismo modo, el recíproco de la reluctancia es la permeancia. (H)
Y la conductividad es\((l / A)\, \times \) conductancia.
Del mismo modo\((l / A)\, \times\) la permeancia es — ¿qué más? — permeabilidad\(\mu .\, (\text{H m}^{-1})\) .
He mencionado estos nombres en parte por su integridad y en parte porque es divertido escribir algunas palabras inusuales y desconocidas como permeancia y relucidez. Probablemente no voy a utilizar más estos conceptos ni dar ejemplos de su uso. Esto se debe principalmente a que yo mismo no estoy tan familiarizado con ellos como quizás debería estar, y estoy seguro de que hay contextos en los que estos conceptos son de hecho muy útiles. En la siguiente sección se introducen algunas palabras más divertidas, como la magnetización y la susceptibilidad —pero estas son palabras que necesitarás conocer y entender.