Магнетски флукс

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

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

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

Магнетни флукс се дефинише као интеграл магнетне индукције кроз неку површину:

$\Phi _{m}=\int \!\!\!\int \mathbf {B} \cdot d\mathbf {S} \,$

где је

$\Phi _{m}\$ магнетни флукс

B је магнетна 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, магнетни 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 магнетног 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 магнетног 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 електромагнетне индукције:

${\mathcal {E}}=\oint \mathbf {E} \cdot d\mathbf {l} =-{d\Phi _{m} \over dt}.$

На овоме се заснива принцип рада електричног генератора.

Литература

• 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

• Густина магнетног флукса
• Магнетно поље
• Максвелове једначине
• Гаусови закони