Magnetische flux versus magnetisch veld: verschillende aspecten en feiten

We raken vaak in de war tussen magnetische flux en magnetisch veld. Hier in dit artikel zullen we verschillen, overeenkomsten en andere interessante feiten over magnetische flux versus magnetisch veld bespreken   

Magnetische flux en magnetisch veld zijn beide kenmerken van een magneet. Het belangrijkste onderscheid tussen magnetische flux en het magnetische gebied is dat het magnetische gebied een gebied is dicht bij de magneet of stroomvoerende geleider waarin magnetische druk kan worden gevoeld, aan de andere kant, magnetische flux is het bereik van magnetische gebiedssporen die door een gebied gaan. 

Magnetisch veld   

Een magnetisch veld is een gebied in de ruimte waar mobiele ionen en magnetische polariteiten worden onderworpen aan een kracht (gezien het ontbreken van een elektrisch veld, want dat oefent ook kracht uit).   

De gevoelde kracht is evenredig met de intensiteit van het magnetische gebied. Magnetische veldlijnen kunnen worden gebruikt om een ​​magnetisch veld te symboliseren. Magnetische veldlijnen worden dichter bij elkaar gebracht onder een groter magnetisch veld.  

Op de magneetveldlijn kan een pijlpunt worden aangebracht zodat de veldlijnen in de richting van een in het magneetveld gepositioneerde noordpool stromen. Door metaaldeeltjes in een magnetisch veld te plaatsen en ze op één lijn te laten liggen, ontstaan ​​magnetische veldlijnen. De kracht die wordt ervaren door een deeltje met lading q dat met een snelheid door het magnetische veld beweegt, kan worden gebruikt om de magnetische veldintensiteit te beschrijven;  

F^→= qv^→ * B^→

Als het magnetische veld en de beweging van deeltjes loodrecht op elkaar staan, krijgen we   

F^→= qvB

Wanneer het woord "magnetisch veld" verwijst naar een hoeveelheid in plaats van een plaats, verwijst het bijna altijd naar de magnetische veldsterkte. De Tesla is de SI-eenheid voor het meten van de magnetische veldintensiteit (T). De diepte van het aardmagnetisch veld varieert per locatie, maar is ver in de orde van grootte van: microtesla.

De hoeveelheid magnetisch voorwerp die door een gebied gaat, wordt gemeten met behulp van magnetische flux. Magnetische flux wordt beschreven als het "aantal" magnetische subjectstammen die op een vereenvoudigde manier door een bepaald gebied reizen. De term "magnetisch onderwerp" verwijst naar een plaats waar een magnetische druk kan worden ervaren. Het magnetische onderwerp is volledig afhankelijk van de magneet die het genereert. Magnetische velden van een paar tesla's worden geproduceerd door magneten die worden gebruikt in MRI-apparatuur in ziekenhuizen, en het hoogste magnetische veld dat we hebben kunnen bouwen is ongeveer 90 T.  

Magnetische flux  

De hoeveelheid magnetisch voorwerp die door een gebied gaat, wordt gemeten met behulp van magnetische flux. Als gevolg hiervan wordt deze hoeveelheid niet alleen beïnvloed door de sterkte van het magnetische veld, maar ook door de grootte van het gebied. Magnetische flux wordt beschreven als het "aantal" magnetische subjectstammen die op een vereenvoudigde manier door een bepaald gebied reizen. 

De precieze definitie van magnetische flux daarentegen wordt gepresenteerd via vectorcalculus. De magnetische flux Φ wordt berekend door het magnetische veld op deze manier over een oppervlak te integreren;   

Φ = ∫B^→.dA^→

Als magnetisch veld met sterkte B normaal gaat naar een gebied A, vereenvoudigt de bovenstaande vergelijking hierin:  

Φ = BA

SI-eenheid van magnetische flux is webr (Wb). 1Wb= 1Tm²

De netto magnetische flux over een gesloten oppervlak, volgens de magnetismevergelijking van Gauss, is nul. Dit geeft aan dat magnetische veldlijnen complete lussen maken, en dus een noordpool zonder zuidpool en vice versa onmogelijk is. Hoewel geen onderzoek ze nog heeft geïdentificeerd, anticiperen sommige hypothesen op de aanwezigheid van zogenaamde "magnetische monopolen".  

De magnetische flux is, als we een typisch glad oppervlak gebruiken met gebied A als ons testgebied en dat er een hoek is tussen de normaal op het oppervlak en een magnetische veldvector (magnitude B).  

Φ = BA cosθ

waar een^→ , de oppervlaktevector, wordt beschreven als een vector loodrecht op het vlak van de lus met een grootte die gelijk is aan de oppervlakte van de lus AA . De oppervlaktevector wordt gemeten in m² in SI-eenheden. 

De hoek is 0 wanneer het oppervlak loodrecht op het veld staat, en de magnetische flux is eenvoudig BA. 

Magnetische flux versus magnetisch veld

Magnetische flux versus magnetische veldsterkte  

De hoeveelheid magnetisch veld in een materiaal die voortkomt uit een externe stroom en niet intrinsiek is aan het materiaal zelf, staat bekend als magnetische veldsterkte, vaak bekend als magnetische intensiteit of magnetische veldintensiteit.  

Het wordt berekend in ampère per meter en wordt aangegeven met behulp van vector H. H wordt beschreven als

H= B/(u-M) , waarin B de magnetische fluxdichtheid is, dat is een graad van het werkelijke magnetische veld in een weefsel, uitgedrukt als een aandacht van magnetische veldlijnen, of flux, per oppervlakte-eenheid van de dwarsdoorsnede; M is de magnetisatie.  

Van het magnetische veld H kan worden aangenomen dat het net zo is als de magnetische discipline die wordt gegenereerd met behulp van moderne stromen via draden, terwijl het magnetische veld B kan worden beschouwd als het totale magnetische veld, waarin de bijdrage M is opgenomen. van de magnetische huizen van de stoffen in het veld. 

Het magnetiserende veld H is zwak wanneer er een stroom vloeit in een opgerolde draad rond een weekijzeren cilinder, maar het werkelijke gemiddelde magnetische veld (B) in het strijkijzer kan vele malen groter zijn, aangezien B enorm wordt versterkt door de oriëntatie van het strijkijzer talloze kleine natuurlijke atomaire magneten in de weg van het veld.  

Magnetisch veld en magnetische fluxrelatie

Een magnetisch veld wordt weergegeven door afzonderlijke vectoren: een die bekend staat als magnetische fluxdichtheid of magnetische inductie, wordt weergegeven door B, en elke andere die bekend staat als magnetische veldsterkte of magnetische veldintensiteit, wordt weergegeven door H. 

H= B/(u-M) het toont de relatie tussen de magnetische fluxdichtheid die B is en de magnetische veldintensiteit die H is.

Verschil tussen magnetische flux en magnetische fluxdichtheid   

Magnetische flux is een scalaire grootheid, terwijl magnetische fluxdichtheid een vectorgrootheid is. De scalaire waarde is het product van de magnetische fluxdichtheid en de omgevingsvector is de magnetische flux. Magnetische flux is een constante waarde, aan de andere kant is de magnetische fluxdichtheid een variërende hoeveelheid. 

Problemen  

Probleem 1:

In een homogeen magnetisch veld met een sterkte van 0.6 T wordt een rechthoekige lus met een zijlengte van 4 cm geplaatst zodat het vlak van de lus een hoek van 45 graden maakt met het magnetische veld. Wat is de flux die door de vierkante lus stroomt?

Oplossing: Gegeven waarden zijn ;

l = 4 cm

B= 0.6T

             Φ = 45 °

Gegeven waarden in magnetische fluxformule plaatsen,  

    Φ = BA cos

    Φ= (0.6)(0.04*0.04)\cos 45°

    Φ= 0.68 mWb

Hoek θ = 45° is de hoek tussen B^→ en een eenheidsvector loodrecht op het oppervlak.   

En de gegeven hoek θ = 45° is met het oppervlak van de lus en niet met de vector loodrecht op het oppervlak

n^{^}

Probleem 2:

Een cirkelvormige lus met een oppervlakte van 200 cm² geplaatst in het xz-vlak

Dan, een uniform magnetisch veld van B^→= 0.2i^+0.3j^T erop toegepast. Wat is de   

(a) Omvang van het magnetische veld   

(b) Magnetische flux door de vierkante lus?  

Oplossing:   

(a) De grootte van een vector zoals   

R^→= R_xi^{^}+R_y j^{^} wordt gegeven door de formule ;  

R^→= R_xi^{^}+R_yj^{^}= √R_xi^{^2}+R_yj^{^2}

dus de sterkte (magnitude) van het magnetische veld wordt bepaald als  

B= √[(0.2)²+ (0.3)²]= 0.36 T

(b) Deze cirkelvormige lus staat loodrecht op de y-as, dus een eenheidsvector loodrecht daarop wordt geschreven als             

y^{^}=n^{^}

Nu gebruiken we de scalaire definitie van magnetische flux als   Φ =B^→n^{^} om het te vinden zoals hieronder  

 Φ =B^→n^{^}

= 0.2i^{^}+0.3j^{^}cj^{^}* * 200 10^-4

= (0.2i^{^}cj^{^}+0.3j^{^}.j * 0.2)

= 0.3 * 0.2

= 0.06 T

We hebben 1cm . gebruikt²= 10^-4m² deze conversieregel in bovenstaande oplossing.

Veelgestelde vragen |FAQ's   

V. Wat is het onderscheid tussen B en H?  

antw. Het onderscheid tussen B en H is dat B de magnetische fluxdichtheid vertegenwoordigt, terwijl H de magnetische veldsterkte vertegenwoordigt.  

V. Wanneer is de magnetische flux het grootst?  

antw. Wanneer de magnetische flux over een spoel gelijk is aan nul, is deze op zijn hoogtepunt. Stel deze formule dus gelijk aan nul en bereken de hoek tussen het vlak van de spoel en de krachtlijnen.  

V. Van welke parameter hangt magnetische flux af?  

antw. De magnetische flux wordt bepaald door de oppervlaktevorm en de aanwezige stroom.  

V. Wat is de relatie tussen magnetisch veld en flux?  

antw. De magneet heeft kenmerken zoals magnetisch veld en flux. Het magnetische veld is de ruimte waar mobiele ionen aan kracht worden onderworpen, en de magnetische flux geeft aan hoeveel magnetische krachtlijnen er doorheen lopen. Een gesloten lus wordt gevormd door de magnetische krachtlijnen. 

Q. Waardoor verandert een magnetisch veld??

antw. De term "verandering in het magnetische veld" verwijst naar een verschuiving in de intensiteit van het magnetische veld. Naarmate we dichter bij de magneet komen, wordt de magnetische kracht groeit, en naarmate we verder weg komen, neemt het af. Dientengevolge, als een magneet naar of uit een elektrisch circuit wordt geduwd, zal de magnetische veldintensiteit van die bewegende staaf magneet zal het circuit beïnvloeden.

V. Hoe een magnetisch veld stromen genereert?

Ans: Stroom wordt op de volgende manier geïnduceerd door een verschuiving in het magnetische veld:

De bovengenoemde verschuiving in magnetisch veld sterkte veroorzaakt emf. De elektrische potentiaal (spanning) die de beweging van ladingen per tijdseenheid mogelijk maakt, staat bekend als het elektromagnetische veld (EMF). De elektrische stroom wordt gecreëerd door het passeren van ladingen. Deze stroom staat bekend als geïnduceerde stroom omdat deze wordt geïnduceerd door een variatie in de intensiteit van het magnetische veld.

Lees ook:

• Is krypton magnetisch
• Hoe het magnetische veld van de solenoïde te vinden
• Magnetische flux en spanning
• Hoe wordt een magnetisch veld geproduceerd?
• Is messing magnetisch
• Magnetisch veld in een draad
• Magnetische flux en elektrische flux
• Is zwaartekracht elektromagnetisch
• Heeft de aarde een magnetisch veld?
• Is een magnetisch veld een vector?