Unidades magnéticas de medida

Se o peso de dois sistemas de medição para quantidades comuns (inglês vs. métrico) confunde sua mente, este não é o lugar para você! Devido a uma falta inicial de padronização na ciência do magnetismo, fomos atormentados por nada menos do que três sistemas completos de medição para grandezas magnéticas.

Primeiro, precisamos nos familiarizar com as várias quantidades associadas ao magnetismo. Existem muito mais quantidades a serem tratadas em sistemas magnéticos do que em sistemas elétricos. Com eletricidade, as quantidades básicas são Tensão (E), Corrente (I), Resistência (R) e Potência (P).

Os três primeiros estão relacionados entre si pela Lei de Ohm (E =IR; I =E / R; R =E / I), enquanto a potência está relacionada à tensão, corrente e resistência pela Lei de Joule (P =IE; P =I ₂ R; P =E ₂ / R).



Com o magnetismo, temos as seguintes quantidades para lidar:

Força magnetomotriz —A quantidade de força do campo magnético, ou “impulso”. Análogo à tensão elétrica (força eletromotriz).

Fluxo de campo —A quantidade de efeito de campo total, ou “substância” do campo. Análogo à corrente elétrica.

Intensidade de campo —A quantidade de força de campo (mmf) distribuída ao longo do comprimento do eletroímã. Às vezes chamada de Força de magnetização .

Densidade de fluxo —A quantidade de fluxo de campo magnético concentrada em uma determinada área.

Relutância —A oposição ao fluxo do campo magnético através de um determinado volume de espaço ou material. Análogo à resistência elétrica.

Permeabilidade —A medida específica de aceitação de fluxo magnético de um material, análoga à resistência específica de um material condutor (ρ), exceto inversa (maior permeabilidade significa passagem mais fácil de fluxo magnético, enquanto maior resistência específica significa passagem mais difícil de corrente elétrica).



Mas espere . . . A diversão só está começando! Não apenas temos mais quantidades para rastrear com magnetismo do que com eletricidade, mas temos vários sistemas diferentes de medida de unidade para cada uma dessas quantidades. Tal como acontece com as quantidades comuns de comprimento, peso, volume e temperatura, temos os sistemas inglês e métrico. No entanto, existe realmente mais de um sistema métrico de unidades, e vários sistemas métricos são usados ​​em medições de campo magnético!

Um é chamado de cgs , que significa C entímetro- G ram- S econd, denotando as medidas raiz nas quais todo o sistema é baseado. O outro era originalmente conhecido como mks sistema, que representava M eter- K ilograma- S econd, que mais tarde foi revisado em outro sistema, chamado rmks , representando R ationalizado M eter- K ilograma- S econd. Isso acabou sendo adotado como um padrão internacional e renomeado como SI ( S ysteme I internacional).







E sim, o símbolo µ é realmente o mesmo que o prefixo métrico “micro”. Acho isso especialmente confuso, usando exatamente o mesmo caractere alfabético para simbolizar uma quantidade específica e um prefixo métrico geral!

Como você já deve ter adivinhado, a relação entre a força do campo, o fluxo do campo e a relutância é muito semelhante àquela entre as quantidades elétricas da força eletromotriz (E), corrente (I) e resistência (R). Isso fornece algo semelhante a uma Lei de Ohm para circuitos magnéticos:







E, dado que a permeabilidade é inversamente análoga à resistência específica, a equação para encontrar a relutância de um material magnético é muito semelhante àquela para encontrar a resistência de um condutor:







Em ambos os casos, um pedaço de material mais longo fornece uma oposição maior, sendo todos os outros fatores iguais. Além disso, uma área de seção transversal maior causa menos oposição, sendo todos os outros fatores iguais.

A principal ressalva aqui é que a relutância de um material ao fluxo magnético realmente muda com a concentração de fluxo passando por ele. Isso torna a "Lei de Ohm" para circuitos magnéticos não linear e muito mais difícil de trabalhar do que a versão elétrica da Lei de Ohm. Seria análogo a ter um resistor que muda a resistência conforme a corrente através dele varia (um circuito composto de varistores em vez de resistores )



PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de unidades magnéticas de medida