En teoría de circuitos , el enlace de flujo es una propiedad de un elemento de dos terminales. Es una extensión en lugar de un equivalente del flujo magnético y se define como una integral de tiempo [ cita requerida ]
dónde es el voltaje en el dispositivo o la diferencia de potencial entre los dos terminales. Esta definición también se puede escribir en forma diferencial como una tasa
Faraday demostró que la magnitud de la fuerza electromotriz (EMF) generada en un conductor que forma un bucle cerrado es proporcional a la tasa de cambio del flujo magnético total que pasa a través del bucle ( ley de inducción de Faraday ). Por lo tanto, para una inductancia típica (una bobina de alambre conductor), el enlace de flujo es equivalente al flujo magnético, que es el campo magnético total que pasa a través de la superficie (es decir, normal a esa superficie) formado por una bobina de bucle conductor cerrado y es determinado por el número de vueltas en la bobina y el campo magnético, es decir,
dónde es la densidad de flujo , o flujo por unidad de área en un punto dado en el espacio.
El ejemplo más simple de tal sistema es una única bobina circular de alambre conductor sumergido en un campo magnético, en cuyo caso el enlace de flujo es simplemente el flujo que pasa a través del bucle.
El flujo a través de la superficie delimitada por un giro de la bobina existe independientemente de la presencia de la bobina. Además, en un experimento mental con una bobina degiros, donde cada giro forma un bucle con exactamente el mismo límite, cada giro "vinculará" el flujo "mismo" (idénticamente, no simplemente la misma cantidad) , todo para un enlace de flujo total de. La distinción se basa en gran medida en la intuición, y el término "enlace de flujo" se utiliza principalmente en las disciplinas de la ingeniería. Teóricamente, el caso de una bobina de inducción de múltiples vueltas se explica y trata de manera perfectamente rigurosa con superficies de Riemann : lo que se llama "enlace de flujo" en ingeniería es simplemente el flujo que pasa a través de la superficie de Riemann delimitado por las espiras de la bobina, por lo que no hay una distinción particularmente útil. entre flujo y "vinculación".
Debido a la equivalencia del enlace de flujo y el flujo magnético total en el caso de la inductancia, se acepta popularmente que el enlace de flujo es simplemente un término alternativo para el flujo total, utilizado por conveniencia en aplicaciones de ingeniería. Sin embargo, esto no es cierto, especialmente para el caso del memristor , que también se conoce como el cuarto elemento fundamental del circuito. Para un memristor, el campo eléctrico en el elemento no es tan despreciable como en el caso de la inductancia, por lo que el enlace de flujo ya no es equivalente al flujo magnético. Además, para un memristor, la energía relacionada con el enlace de flujo se disipa en forma de calentamiento Joule, en lugar de almacenarse en un campo magnético, como se hace en el caso de una inductancia. [ cita requerida ]
Referencias
- LO Chua, "Memristor - El elemento faltante del circuito" , IEEE Trans. Teoría de circuitos, vol. CT_18, no. 5, págs. 507-519, 1971.