¿Inducción magnética al cambiar la permeabilidad de un campo magnético uniforme?

Hasta donde yo sé, los campos magnéticos son creados por un imán o por una corriente en funcionamiento, que pueden cambiarse al cambiar la permeabilidad del medio y, por lo tanto, cambiar el flujo magnético a través de la bobina.

Entonces, ¿habrá corriente inducida en una bobina en un campo magnético uniforme con permeabilidad cambiante? En caso afirmativo, ¿qué permeabilidad debe cambiarse? ¿Es el espacio alrededor de la bobina (por ejemplo, poner una barra de hierro en la bobina), el espacio entre la fuente del campo magnético y la bobina (¿que el campo magnético "viaja"?), o la permeabilidad de la propia bobina? (es decir, ¿calentarlo?)

¿O el cambio de permeabilidad, por definición, entra en conflicto con el "campo magnético uniforme" dado?

bobina en un campo magnético uniforme

muchas gracias

Respuestas (1)

Si el círculo en el dibujo es la bobina circular de la que está hablando, habrá una corriente inducida si hay un flujo magnético que varía con el tiempo a través de él.

El flujo magnético se define como:

ϕ B = ∫ S delimitado por bucle B ⋅ d S .

Ahora, cuando tiene un campo magnético en un material (y no solo en el espacio libre), también debe tener en cuenta cómo el magnetismo del material en sí puede modificar el campo neto total. El material, en este caso, es lo que sea que esté envuelto en sus bobinas. Es el material de la región con las 4 cruces dentro del lazo.

Por esta razón, usted define B ser el campo neto en la región (externa + respuesta del material), y H ser el "campo magnetizante", es decir, el campo externo. Los dos están relacionados por:

B = m H ,
dónde m es la permeabilidad magnética (generalmente un tensor de rango 2, pero supongamos un material decente para que sea un escalar aquí).

m = m 0 ⋅ m r , dónde m 0 es la permeabilidad del espacio libre y m r es la permeabilidad relativa del material en cuestión.

Así que todos juntos ahora, el flujo magnético es:

ϕ B = m 0 ∫ S m r H ⋅ d S .

Para una corriente inducida, corriente, necesitas ∂ t ϕ B ≠ 0 . Para hacer esto, puede variar el tamaño de la sección transversal d S ∥ (por ejemplo, girando el bucle), variar el campo externo H , o variar la permeabilidad relativa m r . O todos a la vez.

Entonces, si (de alguna manera) puede controlar la fuerza del campo externo y la permeabilidad relativa del material de forma independiente, puede mantener H fijo y solo variar m r obtener una corriente inducida.

Por cierto, el campo magnético uniforme en este caso significa que está solo en una dirección (hacia el papel). Proporcionó B y H son paralelos, es decir, cuando m es un escalar y no un tensor, el campo es uniforme todo el tiempo.

Wow una respuesta tan completa! entonces, si entiendo correctamente, al colocar una barra de hierro en la bobina, el mu_r cambia (y la fuente magnética externa se toca para que el campo externo se fije), por lo que habrá una corriente inducida correcta
Bueno, sí. Sin embargo, el acto de mover la barra de hierro dentro del bucle hace que otro flujo varíe con el tiempo (el asociado con el propio campo magnético de la barra de hierro). Así que la situación es un poco más compleja. En el caso ideal en el que la barra de hierro no fuera magnética, la desliza hacia adentro y luego "activa" de alguna manera su magnetismo, cambiando así m = m 0 → m 0 m r , entonces tendría una corriente inducida solo debido a la m r .
¡Gracias!
yo no lo olvido; muy buena respuesta +1.
¿Inducción magnética al cambiar la permeabilidad de un campo magnético uniforme?
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