Strumień magnetyczny a gęstość strumienia magnetycznego
Strumień magnetyczny i gęstość strumienia magnetycznego to dwa zjawiska spotykane w teorii pola elektromagnetycznego. Zjawiska te są niezwykle ważne w takich dziedzinach jak fizyka, elektronika, telekomunikacja, elektrotechnika i fizyka cząstek. Dobra znajomość pól magnetycznych jest niezbędna do działania wyżej wymienionych pól. W tym artykule omówimy czym są pola magnetyczne, czym jest strumień magnetyczny i indukcja magnetyczna, ich znaczenie, obliczenia i ważne aspekty strumienia magnetycznego i indukcji magnetycznej, ich podobieństwa i wreszcie różnice.
Strumień magnetyczny
Magnesy zostały odkryte przez Chińczyków i Greków w okresie 800 p.n.e. do 600 r. p.n.e. W 1820 r. Hand Christian Oersted, duński fizyk, odkrył, że drut przewodzący prąd powoduje, że igła kompasu ustawia się prostopadle do drutu. Jest to znane jako indukcyjne pole magnetyczne. Pole magnetyczne jest zawsze powodowane przez poruszający się ładunek (tj. zmienne w czasie pole elektryczne). Magnesy trwałe są wynikiem łączenia spinów elektronów atomów w celu wytworzenia netto pola magnetycznego. Aby zrozumieć pojęcie strumienia magnetycznego, należy najpierw zrozumieć pojęcie linii pola magnetycznego. Linie pola magnetycznego lub linie sił magnetycznych to zbiór urojonych linii, które są rysowane od bieguna N (północnego) magnesu do bieguna S (południowego) magnesu. Z definicji linie te nigdy się nie przecinają, chyba że natężenie pola magnetycznego wynosi zero. Należy zauważyć, że magnetyczne linie sił są koncepcją. nie istnieją w prawdziwym życiu. Jest to model, który jest wygodny do jakościowego porównywania pól magnetycznych. Mówi się, że strumień magnetyczny na powierzchni jest proporcjonalny do liczby linii magnetycznych sił prostopadłych do danej powierzchni. Prawo Gaussa, prawo Ampera i prawo Biota-Savarta to trzy najważniejsze prawa przy obliczaniu strumienia magnetycznego na powierzchni. Za pomocą prawa Gaussa można udowodnić, że netto strumień magnetyczny na zamkniętej powierzchni jest zawsze równy zeru. Jest to bardzo ważne, ponieważ pokazuje, że bieguny magnetyczne zawsze występują parami. Nie można znaleźć monopoli magnetycznych.
Gęstość strumienia magnetycznego
Gęstość strumienia magnetycznego, jak sama nazwa wskazuje, to gęstość strumienia magnetycznego na danej powierzchni. Jest to proporcjonalne do liczby linii sił magnetycznych normalnych do danej powierzchni przechodzących przez jednostkę powierzchni. Ponieważ strumień magnetyczny na danej powierzchni jest równy całce powierzchniowej natężenia pola magnetycznego, można wykazać, że natężenie pola magnetycznego i gęstość strumienia magnetycznego są tym samym parametrem wyrażonym w różnych postaciach.
Jaka jest różnica między strumieniem magnetycznym a gęstością strumienia magnetycznego?
– Strumień magnetyczny jest mierzony w Weberach, ale gęstość strumienia magnetycznego jest mierzona w Weberach na metr kwadratowy.
– Indukcja magnetyczna to strumień magnetyczny na jednostkę powierzchni.
– Strumień magnetyczny na zamkniętej powierzchni wynosi zero, podczas gdy gęstość strumienia magnetycznego na zamkniętej powierzchni zmienia się w zależności od punktu.
