science >> Wetenschap >  >> Fysica

Magnetische flux: wat is het, vergelijking, eenheden, dichtheid

Elektriciteit en magnetisme zijn nauw verwant, wat leidt tot de goedkeuring van de term elektromagnetisme
om bijbehorende fenomenen te beschrijven. In feite is de mate waarin dit waar is grotendeels wetenschappers ontgaan tot de tweede helft van de 19e eeuw, toen James Clerk Maxwell, voortbouwend op het werk van gewaardeerde natuurkundigen voor hem, zijn beroemde set van vier differentiaalvergelijkingen (calculus) produceerde die verschillende eigenschappen van magnetische velden en elektrische velden.

Het begrijpen van magnetische flux
, of de magnetische veldlijnen die door een gedefinieerd geometrisch vlak gaan dat een vectorgebied wordt genoemd, leidt tot verschillende belangrijke fysische fenomenen, waaronder elektromagnetische inductie
, of het genereren van elektromotorische kracht (EMF).
Wat is magnetische flux?

Totale magnetische flux is in wezen een maat voor hoeveel magnetische veldlijnen gaan door een bepaald oppervlak A - dat wil zeggen een maat voor de sterkte van het magnetische veld. Meer formeel wordt het gedefinieerd als:

Φ B \u003d B⋅A \u003d BA (cos θ)

waarbij θ de hoek is tussen het magnetische veld B en de loodlijn naar A
in het gedefinieerde gebied.

  • Het magnetische veld B, of de magnetische fluxdichtheid per oppervlakte-eenheid
    , wordt gemeten in tesla (T) in SI-eenheden, terwijl A het gebied is waar het veld doorheen loopt in m 2. De SI-eenheid van magnetische flux is de weber (Wb), waarbij Wb \u003d T⋅m 2.

    Als B niet uniform is over het oppervlak van A, is de calculusdefinitie dat Φ \u003d ∫B⋅dA. Deze oppervlakte-integrale functie betekent dat de fluxwaarden door bijna oneindig kleine delen van A onafhankelijk worden bepaald en bij elkaar worden opgeteld om een samengestelde waarde te krijgen.
    Wat is de betekenis van magnetische flux?

    Wet van Gauss: De netto magnetische flux door een gesloten oppervlak
    is 0
    . Dit is de tweede van de vergelijkingen van Maxwell en het is consistent met het idee dat er geen magnetische monopolen zijn.

    Hoe klein een volume u ook kiest, een magnetisch veld kan altijd worden beschreven als een dipool, of een kleine onzichtbare staafmagneet. Dit staat in contrast met elektrische velden, die worden gegenereerd door puntladingen (of reeksen van isoleerbare puntladingen).

    Faraday's wet van elektromagnetisme: geïnduceerde elektromotorische kracht
    (EMF) in een draadspoel met N beurten is N vermenigvuldigd met de verandering in flux met de tijd:

    EMF \u003d N (ΔΦ /Δt)

    Flux kan in de tijd worden gewijzigd door B te variëren, waarbij het dwarsdoorsnedegebied wordt gewijzigd A, of het veranderen van de hoek tussen B en A door de spoel of veldbron te draaien.

  • EMF heeft spanningseenheden (potentiaalverschil), geen kracht. Het wordt een "kracht" genoemd omdat spanning de oorzaak is van ladingen die bewegen en stroom produceren, in de eerste plaats.

    Wet van Lenz: geïnduceerde elektrische stroom vloeit in een richting die zich verzet tegen de verandering die de oorzaak was. Stel dat u een draadspiraal hebt die niet op een stroombron is aangesloten.

    Stel u voor dat u een staafmagneet in de lengte in het midden van de spiraal langs zijn as verplaatst, zoals een staaf in het midden van een lange buis steken zonder de zijkanten van de buis aan te raken. Dit verhoogde veld in de spoel zorgt ervoor dat de stroom in een zodanige richting stroomt dat het een magnetisch veld genereert dat de toename tegengaat.

    Als u deze procedure herhaalt na het verwisselen van de zuidpool- en noordpooluiteinden van de magneet, heeft de verandering is gelijk in grootte en tegengesteld in richting vergeleken met het eerste geval, en stroom zal daardoor in de tegenovergestelde richting stromen.

    • Meer >

    Meer >

    Hoofdlijnen

    1. Wat is de structuur van stamcellen?
    2. Wat gebeurt er met een diercel wanneer deze zich in een hypotone oplossing bevindt?
    3. Top 5 manieren om slimmer te worden
    4. Hoe maak je een 3D-model van de dikke darm
    5. Hoe is de concentratie van een oplossing van invloed op osmose?
    6. Middeleeuwse kist levert fascinerend skelet op
    7. Wat is het pad van het licht door het oog?
    8. Kan iemand zich herinneren dat hij geboren is?
    9. Soorten bacteriën in levensmiddelen

    Wetenschap

    • Wetenschap © https://nl.scienceaq.com