Flujo magnético
La unidad de flujo magnético en el Sistema Internacional de Unidades es el weber y se designa por Wb (motivo por el cual se conocen como weberímetros los aparatos empleados para medir el flujo magnético).
En el sistema cegesimal se utiliza el maxwell (1 weber =108 maxwells).
Para campos uniformes y superficies planas, si llamamos
que pasa a través de dicha área es simplemente el producto escalar del valor absoluto de ambos vectores: Si llamamos
al ángulo entre los dos vectores podemos desarrollar la expresión como: Generalizando aún más, podemos tener en cuenta una superficie irregular atravesada por un campo magnético heterogéneo.
De esta manera, tenemos que considerar cada diferencial de área: La interacción magnética se describe en términos de un campo vectorial, donde cada punto del espacio se asocia a un vector que determina qué fuerza experimentaría una carga en movimiento en ese punto (véase fuerza de Lorentz).
El flujo magnético es el número neto de líneas de campo que pasan a través de esa superficie; es decir, el número que pasa en una dirección menos el número que pasa en la otra dirección (véase más adelante para decidir en qué dirección las líneas de campo llevan signo positivo y en cuál llevan signo negativo).
O en otras palabras, la ley de Gauss del magnetismo establece que: para toda superficie cerrada S. Como ya predijo Fritz London en 1948, es posible observar la cuantización del flujo magnético en sustancias superconductoras.
Empleando el efecto Josephson es posible medir con mucha precisión el cuanto de flujo magnético, lo cual se ha empleado junto con el efecto Hall cuántico para medir la constante de Planck con la máxima precisión hasta la fecha.
Es bastante irónico el hecho de que la constante de Planck suela estar asociada a sistemas microscópicos, pero su valor se calcula a partir de dos fenómenos macroscópicos como el efecto Josephson y el efecto Hall cuántico.
[4][5][6] Un cambio en el flujo magnético que pasa a través de un bucle de alambre conductor provocará una fuerza electromotriz y, por lo tanto, una corriente eléctrica en el bucle.
Esta ecuación es el principio que sustenta el funcionamiento del generador eléctrico.
también dominio temporal de la tensión) El flujo magnético, representado por el símbolo Φ, recorrido por un contorno o espira se define como el campo magnético B multiplicado por el área de la espira S , es decir Φ = B ⋅ S .
Sin embargo, si se trata de un bucle superconductor o una abertura en un superconductor en masa , el flujo magnético que pasa a través de dicha abertura/bucle en realidad está cuantificado.
El fenómeno de la cuantificación del flujo fue descubierto experimentalmente por BS Diver y VM Fairbank,[13] e independientemente por R. Dahl y M. Niebauer, [13] 1961.
La cuantificación del flujo magnético está estrechamente relacionada con el efecto Little-Parks, [14] pero Fritz London lo predijo anteriormente en 1948 utilizando un modelo fenomenológico.
En unidades CGS aparecería el factor c. Las propiedades superconductoras en cada punto del superconductor se describen mediante una función de onda mecánica cuántica compleja Ψ(r,t), el parámetro de orden del superconductor.
superconductor con una apertura o un bucle/cilindro superconductor, la fase θ puede cambiar continuamente desde algún valor θ0 al valor θ0 + 2πn a medida que recorre la apertura/bucle y alcanza el mismo punto de partida.
Si esto es así, entonces hay n cuantos de flujo magnético atrapados en la ranura/bucle, [16] como se muestra a continuación.
