Fluxo Magnético

O que é fluxo magnético?

Fluxo magnético é uma medida do campo magnético total que atravessa uma área específica. É uma ferramenta útil para ajudar a descrever os efeitos da força magnética sobre um corpo que ocupa uma determinada área. A medida de fluxo magnético está particularmente ligada à área escolhida. Podemos escolher qualquer tamanho para a área e orientá-la de qualquer forma relativamente ao campo magnético.
Se usarmos a imagem da linha de campo de um campo magnético, então todas as linhas de campo atravessando uma determinada área contribuem com algum fluxo magnético. O ângulo no qual a linha de campo intercepta a área também é importante. Uma linha de campo passando através de ângulo oblíquo contribuirá apenas com uma pequena componente do campo para o fluxo magnético. Ao calcular o fluxo magnético, incluímos apenas a componente do vetor campo magnético que é normal à área de teste.
Se escolhermos uma superfície plana com área $A$$A$A como nossa área teste e se há um ângulo $\theta$$\theta$theta entre a normal da superfície e o vetor do campo magnético (magnitude $B$$B$B), então, o fluxo magnético será,

Φ=BAcosθ

*e um modo mais geral, o fluxo magnético pode ser encontrado usando o produto vetorial. Se:

$\c{B}$B, with, vector, on top é um vetor de campo magnético e $\vec{A}$A, with, vector, on top é o vetor normal à superfície da área de teste, então $\Phi = \vec{B}\cdot\vec{A}$.*

No caso em que a superfície é perpendicular ao campo, então o ângulo é zero e o fluxo magnético é simplesmente $B A$B, A. A Figura 1 mostra um exemplo de uma área plana de teste em dois ângulos diferentes de um campo magnético e o fluxo magnético resultante.

Figura 1: Fluxo magnético através de uma dada área (azul) orientada num ângulo (esquerda) e normal (direita) ao campo magnético.

Como medimos o fluxo magnético?

A unidade do SI para o fluxo magnético é o Weber (nomeada em homenagem ao físico alemão e co-inventor do telégrafo Wilhelm Weber) e tem o símbolo $\mathrm{Wb}$$\mathrm{W}\mathrm{b}$.
Como o fluxo magnético é apenas uma maneira de expressar o campo magnético em uma determinada área, isso pode ser medido com um magnetômetro da mesma forma como o campo magnético. Por exemplo, suponha que uma pequena sonda do magnetômetro é movida ao redor (sem rotacionar) dentro de uma área de $0,5~\mathrm{m^2}$0,5 m​2​​​2​​, perto de uma grande chapa de material magnético, e indica uma leitura constante de $5~\mathrm{mT}$$5\mathrm{m}\mathrm{T}$. O fluxo magnético através da área é então $(5\cdot 10^{-3}~\mathrm{T})\cdot(0,5~\mathrm{m^2}) = 0,0025~\mathrm{Wb}$(5⋅10​−3​​​−3​​ T)⋅(0,5 m​2​​​2​​)=0,0025 Wb. No caso em que a leitura do campo magnético varia com a posição, seria necessário encontrar a leitura média.
Um termo relacionado que você pode se deparar é a densidade de fluxo magnético. Isto é medido em $\mathrm{Wb/m^2}$Wb/m​2​​​2​​. Como estamos dividindo o fluxo pela área, também podemos determinar diretamente a unidade da densidade de fluxo em Tesla. Na verdade, o termo densidade do fluxo magnético é freqüentemente usado como sinônimo de magnitude do campo magnético.