Магнетски флукс

Из Википедије, слободне енциклопедије

Магнетски флукс или магнетски ток (магнетни флукс или магнетни ток), који се представља грчким словом Φ (фи), је физичка величина која описује магнетско поље у околини покретног наелектрисања. Уколико магнетско поље замишљамо помоћу магнетских линија сила које се шире у простору, тада је флукс број линија која пролази кроз неку затворену контуру.

СИ јединица за магнетски флукс је Wb (вебер), или V s (волт секунда) преко основних јединица, док је јединица која описује индукцију магнетског поља Wb/m2 или T (тесла).

Магнетски флукс кроз елемент нормалан у односу на смер магнетске индукције (или магнетског поља) је производ вредности магнетске индукције и елементарне површине. Уопште, магнетски флукс је дефинисан скаларним производом вектора магнетске индукције и вектора елементарне површине. Гаусов закон магнетизма, један од четири Максвелове једначине, говори да је магнетски флукс кроз затворену контуру једнак нули. Овај закон је последица тога што се магнетски дипол не може раставити на елементарне полове, северни и јужни пол.

Магнетски флукс се дефинише као интеграл магнетске индукције кроз неку површину:

\Phi_m = \int \!\!\! \int \mathbf{B} \cdot d\mathbf S\,

где је

\Phi_m \ магнетски флукс
B је магнетска индукција
S је површина.

Гаусов закон магнетизма казује да

\nabla \cdot \mathbf{B}=0.\,

Интеграл по запремини ове једначине, заједно са теоремом дивергенције, даје следећи резултат:

\int \!\!\! \int \!\!\! \int_V \nabla \cdot \mathbf{B} \, d\tau = \oint \!\!\! \oint_{\partial V} \mathbf{B} \cdot d\mathbf{S}=0.

Другим речима, магнетски флукс кроз било коју затворену контуру мора бити једнак нули, јер се магнет не може поделити на северни и јужни пол.

Насупрот томе, Гаусов закон за електрично поље, још једна од Максвелових једначина, је:

\nabla \cdot \mathbf{E} = {\rho \over \epsilon_0},

где је

E јачина електричног поља,
 \rho је густина слободних наелектрисања (не укључује наелектрисања везана за материјал),
 \epsilon_0 је пермитивност вакуума.

Ова једначина наговештава постојање електричних монопола, позитивног и негативног наелектрисања.

Смер вектора магнетског поља \mathbf{B} је по дефиницији од јужног ка северном полу унутар магнета, док ван магнета линије силе иду од северног пола ка јужном полу.

Промена магнетског флукса кроз навојак проводника ће индуковати електромоторну силу, а тиме и електричну струју кроз навојак (ако је струјно коло затворено). Ова једначина је дата Фарадејевим законом електромагнетске индукције:

\mathcal{E} = \oint \mathbf{E} \cdot d\mathbf{s} = -{d\Phi_m \over dt}.

На овоме се заснива принцип рада електричног генератора.

Литература[уреди]

  • Griffiths, David J., Introduction to Electrodynamics (3rd ed.), Prentice Hall, 1998, ISBN 0-13-805326-X
  • Jackson, John D., Classical Electrodynamics (3rd ed.), Wiley, 1998, ISBN 0-471-30932-X
  • Tipler, Paul, Physics for Scientists and Engineers: Electricity, Magnetism, Light, and Elementary Modern Physics (5th ed.), W. H. Freeman, 2004, ISBN 0-7167-0810-8

Види још[уреди]