Un flujo magnético variable en el tiempo genera campos eléctricos inducidos.
El flujo magnético es una magnitud física. Sirve para medir la cantidad neta de campo magnético que traspasa una determinada superficie. Definida a nivel matemático como la integral de superficie de un campo magnético B sobre un área (A), esta noción central del electromagnetismo tiene como unidad de medida al weber (Wb).
Gracias a la inducción electromagnética, el cambio de flujo magnético sirve de base para muchas tecnologías modernas. La variación del flujo en un generador eléctrico, por ejemplo, permite generar la electricidad que alimenta a hogares y oficinas. Un cargador de carga inalámbrica, en tanto, permite la carga de un teléfono móvil gracias a un flujo magnético variable que induce corriente en el dispositivo, posibilitando la carga sin cables.
Para comprender mejor este concepto, a continuación mencionaremos qué diferencias hay entre campo magnético y flujo magnético, además de resaltar la importancia de la ley de Gauss para el magnetismo y cómo se relaciona la ley de Faraday con el flujo magnético.
Temas
ResumenDiferencia entre flujo magnético y campo magnético
A menudo se confunden los conceptos de flujo magnético y campo magnético. Por esa razón enumeraremos con claridad las características de cada uno para aprender a diferenciarlos entre sí de forma sencilla.
Ante todo hay que saber que el campo magnético es esencial para calcular y obtener el flujo magnético. En la práctica, el campo magnético indica la intensidad y la orientación (el sentido) del magnetismo en un punto específico (marca la dirección en la cual el magnetismo actúa en un punto). En el Sistema Internacional de Unidades se usa el tesla (T) para medir la intensidad o fuerza de un campo magnético. Y como tiene valor, dirección y un sentido, es una magnitud vectorial de alcance local.
El flujo magnético, en cambio, es el que dice cuál es la cantidad total de campo magnético que atraviesa un área o una superficie concreta. Es una magnitud escalar de alcance global y se mide en weber (Wb). Depende tanto del valor del campo magnético como del área y la orientación de la superficie.
Importancia de la ley de Gauss para el magnetismo
La ley de Gauss para el campo magnético indica que siempre es igual a cero el flujo magnético neto que atraviesa una superficie cerrada. Forma parte de las ecuaciones de Maxwell y es un pilar importante para el electromagnetismo clásico.
Esta ley sirve para confirmar la inexistencia de monopolos o cargas magnéticas aisladas: por esto, si un imán se parte a la mitad se obtiene como resultado un par de imanes pequeños con un polo norte y un polo sur cada uno, no son monopolos.
La ley de Gauss para el campo eléctrico, en cambio, señala que el flujo neto a través de una superficie cerrada resulta proporcional a la carga eléctrica neta que está encerrada en su interior.
Un imán se comporta como un dipolo magnético ya que presenta dos polos opuestos e inseparables y genera un campo magnético casi idéntico al de un dipolo ideal.
¿Por qué es relevante la ley de Gauss para el magnetismo? Porque establece que el campo magnético (llamado campo B) es solenoidal. Al demostrar esta propiedad se sustenta la naturaleza transversal de las ondas electromagnéticas y se aporta una base teórica adecuada para describir correctamente cómo se comporta un motor eléctrico, un electroimán o un transformador, por ejemplo. Además, como implica que el flujo magnético se conserva a lo largo del circuito, resulta útil para analizar el comportamiento de los materiales ferromagnéticos y las particularidades de los circuitos magnéticos.
De manera análoga a la circulación de corriente eléctrica por un circuito eléctrico, el flujo magnético se establece a lo largo de un circuito magnético.
Ley de Faraday y flujo magnético
La ley de Faraday constituye la base de la inducción electromagnética y tiene una conexión directa con el flujo magnético, la magnitud central de este postulado.
Esta ley indica que la fuerza electromotriz (FEM) inducida en un circuito cerrado resulta igual a menos la derivada temporal correspondiente al flujo magnético que lo atraviesa (y tiene signo negativo).
La ecuación es E = – dΦB / dt. En esta expresión matemática, E corresponde a la fuerza electromotriz inducida y dΦB / dt a la variación del flujo magnético en relación al tiempo. El signo negativo está determinado por la ley de Lenz, para marcar una oposición entre el campo magnético generado por la corriente inducida y la variación del flujo magnético. Este signo en la formulación matemática de la ley de Faraday aparece porque, de acuerdo a la ley de Lenz, el sentido de la corriente inducida en un circuito genera un campo magnético que es siempre opuesto al cambio del flujo magnético que la originó.
A partir de este contenido se deduce que, en un circuito cerrado, toda variación en el flujo magnético (por un cambio de orientación, área o campo magnético) crea una fuerza electromotriz inducida y, por lo tanto, una corriente eléctrica. Y resulta enriquecedor precisar que aparece corriente eléctrica circulando únicamente si el circuito es cerrado.
Publicado por 
