Magnetski tok

Elektromagnetizam

Elektricitet • Magnetizam Elektrostatika Električni naboj • Coulombov zakon • Električno polje • Električni tok • Gaussov zakon • Električni potencijal • Elektrostatska indukcija • Električni dipolni moment • Gustoća polarizacije Magnetostatika Ampèreov zakon • Električna struja • Magnetsko polje • Magnetizacija • Magnetski tok • Biot–Savartov zakon • Magnetski dipolni moment • Gaussov zakon za magnetizam Elektrodinamika Zrakoprazan prostor • Lorentzov zakon • ems • Elektromagnetska indukcija • Faradayev zakon • Lenzov zakon • Struja pomaka • Maxwellove jednadžbe • EM polje • Elektromagnetsko zračenje • Liénard-Wiechertov potencijal • Maxwellov tenzor • Vrtložne struje Električna mreža Električna vodljivost • Električni otpor • Električni kapacitet • Električni induktivitet • Impedancija • Rezonantne šupljine • Vodiči valova Kovarijantna formulacija Elektromagnetski tenzor • EM Stres-energijski tenzor • Četvero-struja • Elektromagnetski četvero-potencijal Znanstvenici Ampère • Coulomb • Faraday • Gauss • Heaviside • Henry • Hertz • Lorentz • Maxwell • Tesla • Volta • Weber • Ørsted

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:

$\Phi _{B}=\iint \limits _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {S}$

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

$\Phi _{B}=\mathbf {B} \cdot \mathbf {S} =B\cdot S\cdot \cos \theta$

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). 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 $\theta$ u odnosu na homogeno magnetsko polje jednak je umnošku iznosa magnetske indukcije B, površine S i kosinusu kuta $\alpha$:

$\Phi _{B}=B\cdot S\cos \theta \$

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

$\Phi _{B}=\mathbf {B} \cdot \mathbf {S} \$

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

$\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:

$\Phi _{B}=\iint \limits _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {S}$

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 Φ_B, onda je gustoća magnetskog toka B jednaka:

$\mathbf {B} ={\Phi _{B} \over \mathbf {S} }$

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:

$\Phi _{B}=\mathbf {B} \cdot \mathbf {S} \$

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

$\mathbf {T} ={\mathbf {Wb} \over \mathbf {m^{2}} }$

odnosno:

$\mathbf {Wb} =\mathbf {T} \cdot \mathbf {m^{2}} \$

Poveznice

• Električni tok
• Elektromagnetska indukcija
• Magnetska indukcija