Magnetni tok

Elektromagnetizam
Ključne stavke
Elektricitet • Magnetizam
Elektrostatika
Magnetostatika

Ampèreov zakon • Električna struja • Magnetno polje • Magnetni fluks • Biot–Savartov zakon • Magnetni dipolni moment • Gaussov zakon za magnetizam

Elektrodinamika

Vakuum • Lorentzova sila • EMS • Elektromagnetska indukcija • Faradayjev zakon • Lenzov zakon • Struja pomaka • Maxwellove jednačine • EM polje • Elektromagnetna radijacija • Liénard-Wiechertov potencijal • Maxwellov tenzor • Vrtložne struje

Električna mreža
Kovarijantna formulacija

Elektromagnetni tenzor • EM tenzor napon-energija • Četiri-tok • Elektromagnetni četiri-potencijal

Naučnici
Ampère •

Coulomb • Faraday • Heaviside • Henry • Hertz • Lorentz • Maxwell • Tesla • Weber

· Ostali
Ova kutijica: pogledaj • razgovor • uredi
Magnetski tok je fizikalna veličina određena skalarnim umnoškom magnetske indukcije B i plohe ploštine S kroz koju taj tok prolazi.
Vektori magnetskog toka su uvijek okomiti (normalni) na plohu.
Prikaz magnetskog toka unutar električne zavojnice.
Magnetski tok u homogenom magnetskom polju.

Magnetski tok ili magnetski fluks (oznaka Φ) je fizikalna veličina određena skalarnim umnoškom magnetske indukcije B i plohe ploštine (površine) S kroz koju taj tok prolazi:

Φ B = ∬ S B ⋅ d S {\displaystyle \Phi _{B}=\iint \limits _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {S} }

to jest za homogeno magnetsko polje i ravninski geometrijski lik ploštine S:

Φ B = B ⋅ S = B ⋅ S ⋅ cos ⁡ θ {\displaystyle \Phi _{B}=\mathbf {B} \cdot \mathbf {S} =B\cdot S\cdot \cos \theta }

Pojednostavljeno gledano, magnetski tok kroz neku ploštinu razmjeran je broju silnica koje prolaze kroz tu ploštinu. Mjerna je jedinica magnetskoga toka veber (Wb = T∙m² = V∙s). [1] Magnetski tok kroz zatvorenu površinu je uvijek jednak nuli, zbog činjenice da ne postoje magnetski monopoli.

Objašnjenje

Magnetski tok kroz površinu S koja je koja se nalazi pod kutem θ {\displaystyle \theta } u odnosu na homogeno magnetsko polje jednak je umnošku iznosa magnetske indukcije B, površine S i kosinusu kuta α {\displaystyle \alpha } :

Φ B = B ⋅ S cos ⁡ θ   {\displaystyle \Phi _{B}=B\cdot S\cos \theta \ }

Ako je   B {\displaystyle \ \mathbf {B} } vektor magnetskog polja, a   S {\displaystyle \ \mathbf {S} } vektor okomit na površinu, jednak površini po veličini, tada je magnetski tok jednak njihovom skalarnom umnošku

Φ B = B ⋅ S   {\displaystyle \Phi _{B}=\mathbf {B} \cdot \mathbf {S} \ }

Kod nehomogenog magnetskog polja, element magnetskog toka je jednak skalarnom umnošku magnetskog polja i elementa površine:

d Φ B = B ⋅ d S   {\displaystyle \mathrm {d} \Phi _{B}=\mathbf {B} \cdot \mathrm {d} \mathbf {S} \ }

Iz čega slijedi da je u općenitom slučaju magnetski tok kroz neku površinu jednak:

Φ B = ∬ S B ⋅ d S {\displaystyle \Phi _{B}=\iint \limits _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {S} }

Magnetski tok i gustoća magnetskog toka

Skup magnetskih silnica koji prolazi kroz neku površinu S zove se magnetski tok ili magnetski fluks Φ. No kroz neke dijelove površine S može prolaziti više, a kroz neke dijelove manje magnetskih silnica. Prema tome gustoća magnetskih silnica, odnosno magnetskog toka, bit će na različitim mjestima različita. Gustoća magnetskog toka označuje se slovom B i zove se magnetska indukcija. Ako kroz neku površinu S prolazi magnetski tok ΦB, onda je gustoća magnetskog toka B jednaka:

B = Φ B S {\displaystyle \mathbf {B} ={\Phi _{B} \over \mathbf {S} }}

Gustoća magnetskog toka ili magnetska indukcija je broj magnetskih silnica koji prolazi kroz jedinicu površine. U homogenom polju je gustoća toka B u svakoj točki površine S jednaka. Iz gornjeg izraza slijedi da je magnetski tok:

Φ B = B ⋅ S   {\displaystyle \Phi _{B}=\mathbf {B} \cdot \mathbf {S} \ }

Mjerna jedinica za magnetski tok ΦB je 1 veber, kraće 1 Wb (u počast njemačkog fizičara Wilhelma Webera), a mjerna jedinica za gustoću magnetskog toka B, odnosno magnetsku indukciju, je 1 tesla, kraće 1 T (u počast našem fizičaru Nikoli Tesli). Veza između ovih mjernih jedinica je:

T = W b m 2 {\displaystyle \mathbf {T} ={\mathbf {Wb} \over \mathbf {m^{2}} }}

odnosno:[2]

W b = T ⋅ m 2   {\displaystyle \mathbf {Wb} =\mathbf {T} \cdot \mathbf {m^{2}} \ }

Izvori

  1. ↑ magnetski tok, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2017.
  2. ↑ Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.

Poveznice