Μαγνητική ροή vs Πυκνότητα μαγνητικής ροής
Η μαγνητική ροή και η πυκνότητα της μαγνητικής ροής είναι δύο φαινόμενα που συναντώνται στη θεωρία ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Αυτά τα φαινόμενα είναι εξαιρετικά σημαντικά σε πεδία όπως η φυσική, η ηλεκτρονική μηχανική, η μηχανική τηλεπικοινωνιών, η ηλεκτρική μηχανική και η σωματιδιακή φυσική. Η καλή κατανόηση των μαγνητικών πεδίων είναι απαραίτητη για τη λειτουργία των παραπάνω πεδίων. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι τα μαγνητικά πεδία, τι είναι η μαγνητική ροή και η πυκνότητα της μαγνητικής ροής, τη σημασία τους, τους υπολογισμούς και σημαντικές πτυχές της μαγνητικής ροής και της πυκνότητας μαγνητικής ροής, τις ομοιότητες και τέλος τις διαφορές τους.
Μαγνητική ροή
Μαγνήτες ανακαλύφθηκαν από Κινέζους και Έλληνες την περίοδο του 800 π. Χ. έως το 600 π. Χ. Το 1820, ο Hand Christian Oersted, ένας Δανός φυσικός, ανακάλυψε ότι ένα σύρμα που μεταφέρει ρεύμα προκαλεί τη βελόνα της πυξίδας να προσανατολίζεται κάθετα στο σύρμα. Αυτό είναι γνωστό ως επαγωγικό μαγνητικό πεδίο. Ένα μαγνητικό πεδίο προκαλείται πάντα από ένα κινούμενο φορτίο (δηλαδή ένα χρονικά μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο). Οι μόνιμοι μαγνήτες είναι το αποτέλεσμα των σπιν ηλεκτρονίων των ατόμων που συνδυάζονται μεταξύ τους για να δημιουργήσουν ένα καθαρό μαγνητικό πεδίο. Για να κατανοήσουμε την έννοια της μαγνητικής ροής πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε την έννοια των γραμμών μαγνητικού πεδίου. Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου ή οι μαγνητικές γραμμές δυνάμεων είναι ένα σύνολο φανταστικών γραμμών που σύρονται από τον Ν (βόρειο) πόλο του μαγνήτη στον S (νότιο) πόλο του μαγνήτη. Εξ ορισμού, αυτές οι γραμμές δεν διασταυρώνονται ποτέ μεταξύ τους, εκτός εάν η ένταση του μαγνητικού πεδίου είναι μηδέν. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι μαγνητικές γραμμές δυνάμεων είναι μια έννοια. δεν υπάρχουν στην πραγματική ζωή. Είναι ένα μοντέλο που είναι βολικό να συγκρίνει κανείς ποιοτικά τα μαγνητικά πεδία. Η μαγνητική ροή σε μια επιφάνεια λέγεται ότι είναι ανάλογη με τον αριθμό των μαγνητικών γραμμών δυνάμεων που είναι κάθετες στη δεδομένη επιφάνεια. Ο νόμος του Gauss, ο νόμος Ampere και ο νόμος Biot-Savart είναι οι τρεις πιο σημαντικοί νόμοι κατά τον υπολογισμό της μαγνητικής ροής σε μια επιφάνεια. Μπορεί να αποδειχθεί χρησιμοποιώντας το νόμο του Gauss ότι η καθαρή μαγνητική ροή σε μια κλειστή επιφάνεια είναι πάντα μηδέν. Αυτό είναι πολύ σημαντικό γιατί δείχνει ότι οι μαγνητικοί πόλοι εμφανίζονται πάντα σε ζεύγη. Δεν μπορούν να βρεθούν μαγνητικά μονόπολα.
Πυκνότητα μαγνητικής ροής
Πυκνότητα μαγνητικής ροής, όπως υποδηλώνει το όνομα είναι η πυκνότητα της μαγνητικής ροής σε μια δεδομένη επιφάνεια. Αυτό είναι ανάλογο με τον αριθμό των γραμμών μαγνητικής δύναμης κάθετες στη δεδομένη επιφάνεια που διασχίζουν μια μονάδα επιφάνειας της επιφάνειας. Εφόσον η μαγνητική ροή σε μια δεδομένη επιφάνεια είναι ίση με το επιφανειακό ολοκλήρωμα της έντασης του μαγνητικού πεδίου, μπορεί να αποδειχθεί ότι η ένταση του μαγνητικού πεδίου και η πυκνότητα της μαγνητικής ροής είναι η ίδια παράμετρος που εκφράζεται με διαφορετικές μορφές.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της μαγνητικής ροής και της πυκνότητας μαγνητικής ροής;
– Η μαγνητική ροή μετριέται σε ιστούς, αλλά η πυκνότητα της μαγνητικής ροής μετράται σε ιστούς ανά τετραγωνικό μέτρο.
– Η πυκνότητα μαγνητικής ροής είναι η μαγνητική ροή ανά μονάδα επιφάνειας.
– Η μαγνητική ροή σε μια κλειστή επιφάνεια είναι μηδέν, ενώ η πυκνότητα της μαγνητικής ροής σε μια κλειστή επιφάνεια ποικίλλει από σημείο σε σημείο.
