Verschil tussen magnetische flux en magnetische fluxdichtheid

Belangrijkste verschil - Magnetische flux versus magnetische fluxdichtheid

In magnetisme worden verschillende fysieke grootheden zoals magnetische flux, magnetische fluxdichtheid en magnetische veldsterkte gebruikt om het gedrag of de invloeden van magnetische velden te verklaren. Sommige mensen gebruiken deze voorwaarden door elkaar. Maar ze hebben verschillende en bijzondere betekenissen. De grootste verschil tussen magnetische flux en magnetische fluxdichtheid is dat magnetische flux is een scalaire hoeveelheid terwijl magnetische fluxdichtheid een vectorhoeveelheid is. Magnetische flux is het scalaire product van de magnetische fluxdichtheid en de oppervlakte-vector. Dit artikel probeert duidelijke verklaringen te geven voor magnetische flux en magnetische fluxdichtheid.

Wat is magnetische flux

Magnetische flux is een essentiële scalaire grootheid in magnetisme. Gewoonlijk worden magnetische velden gevisualiseerd met behulp van magnetische veldlijnen. De grootte van een veld wordt weergegeven door de dichtheid van veldlijnen. De pijlen van de veldlijnen vertegenwoordigen de richting van het magnetische veld. In termen van magnetische veldlijnen is de magnetische flux door een gegeven oppervlak rechtevenredig met het totale aantal veldlijnen dat erdoorheen gaat. De veldlijnen zijn echter geen echte lijnen in de ruimte. Het zijn slechts denkbeeldige lijnen die als een eenvoudig model worden gebruikt om de magnetische invloeden van bewegende geladen deeltjes en magnetische materialen te verklaren.

De magnetische flux in een constant magnetisch veld kan wiskundig worden uitgedrukt als, ɸ = B.S.

ɸ is magnetische flux door het vectoroppervlak, B is de magnetische fluxdichtheid en S is het oppervlak van het oppervlak. Met andere woorden, de magnetische flux door een bepaald oppervlak is gelijk aan het scalaire product (dot-product) van de magnetische fluxdichtheid en de oppervlaktevector.

Meer in het algemeen kan de magnetische flux worden uitgedrukt als ɸ = ∫∫ B.ds.

Het kan eenvoudig worden aangetoond dat de magnetische flux door een gesloten oppervlak nul is. Maar de magnetische flux door een open oppervlak kan nul of niet nul zijn. Een elektromotorische kracht wordt geproduceerd door een veranderende magnetische flux die door een geleidende lus gaat. Dit fenomeen is het basiswerkprincipe van generatoren. Volgens de De wet van inductie van Faraday, de grootte van de elektromotorische kracht geïnduceerd in een geleidende lus door een veranderende magnetische flux is gelijk aan de snelheid van verandering van de magnetische flux die koppelingen met de lus.

Wat is magnetische fluxdichtheid

De magnetische flux, die ook bekend staat als "magnetische inductie"Is een andere belangrijke hoeveelheid in magnetisme. De magnetische fluxdichtheid wordt gedefinieerd als de hoeveelheid magnetische flux door een eenheidsgebied dat loodrecht op de richting van het magnetisch veld is geplaatst. Het is een vectorhoeveelheid, meestal aangeduid met B.

De SI-eenheid van magnetische fluxdichtheid is Tesla (T). De Gauss (G) is de C.G.S-eenheid van magnetische fluxdichtheid; het wordt ook vaak gebruikt, vooral als het gaat om zwakke magnetische fluxdichtheden omdat een Tesla gelijk is aan 10.000 G.

De magnetische fluxdichtheid op een bepaald punt (8B^→), geproduceerd door een huidig ​​element, wordt gegeven door de Biot-Savart-vergelijking. Het kan worden uitgedrukt als 

Hier, ik ben de huidige, δl^→ is een vector met een oneindig kleine magnitude, en r is de eenheidsvector van r. Dit is een zeer belangrijke vergelijking wanneer het gaat om magnetische velden geproduceerd door stroomvoerende draden of circuits. De magnetische fluxdichtheid geproduceerd door een stroomvoerende draad hangt af van verschillende factoren zoals de geometrie van de draad, de grootte en richting van de stroom en de positie van het punt waarop de magnetische fluxdichtheid moet worden gevonden. De Biot- Savart-wet is een combinatie van al die factoren. Dus, het kan worden gebruikt om de resulterende magnetische fluxdichtheid B te berekenen, op elk willekeurig punt van een stroomvoerende draad.

De magnetische fluxdichtheid (B) in een materiaalmedium is gelijk aan de magnetische permeabiliteit van dat medium (μ) maal de magnetische veldsterkte (H). Het kan worden uitgedrukt als B = μH. De magnetische permeabiliteit van ferromagnetische materialen neemt toe tot een bepaalde waarde wanneer de toegepaste magnetische veldsterkte toeneemt. Daarna neemt het af naarmate de veldsterkte verder toeneemt. Dus de magnetische fluxdichtheid nadert ook een verzadigingsniveau en neemt dan af als de magnetische veldsterkte verder toeneemt, volgens de vergelijking B = μH. Dit fenomeen staat bekend als de magnetische verzadiging.

Verschil tussen magnetische flux en magnetische fluxdichtheid

Aangegeven door:

Magnetische flux: Magnetische flux wordt aangegeven doorφ_B of ɸ.

Magnetische fluxdichtheid: Magnetische fluxdichtheid wordt aangegeven door B.

SI eenheden:

Magnetische flux: SI-eenheid is Weber (Wb).

Magnetische fluxdichtheid: SI-eenheden zijnWbm^-2, Tesla (T).

Aard van de hoeveelheid:

Magnetische flux: Magnetische flux is een scalaire waarde.

Magnetische fluxdichtheid: Magnetische fluxdichtheid is een vector.