Tärkein ero - magneettikenttä vs. magneettivuo

Magneettikenttä ja magneettivuo viittaavat molemmat magneettien ominaisuuksiin. The tärkein ero magneettikentän ja magneettivuon välillä on se magneettikenttä on alue, jossa magneettiset navat ja liikkuvat varaukset kokevat voiman. Joskus termiä magneettikenttä voidaan käyttää myös viittaamaan magneettikentän voimakkuuteen. Magneettivuo on mittaus siitä, kuinka paljon magneettikenttä kulkee alueen läpi.

Mikä on magneettikenttä

Magneettikenttä on alue avaruudessa, jossa magneettiset navat ja liikkuvat varaukset kokevat voiman (olettaen, että sähkökenttää ei ole läsnä, koska ne voivat myös käyttää voimia varauksiin). Mitä voimakkaampi magneettikenttä, sitä voimakkaampi voima tuntuu. Magneettikenttä voidaan kuvata käyttämällä magneettikentän linjat. Vahvemman magneettikentän magneettikentän linjat on vedetty lähemmäs toisiaan. Magneettikentän linjalle voidaan piirtää nuolenpää siten, että kenttäviivat osoittavat magneettikenttään sijoitetun pohjoisnavan kulkureitin suuntaa pitkin. Magneettikenttäviivojen muoto voidaan saada asettamalla rautaviilat magneettikenttään ja antamalla niiden linjautua.

Jos palkkimagneetti pidetään paperin alla ja rautahiutaleita sirotellaan paperille, arkit asettuvat kuvitteellisia kenttäviivoja pitkin.

The magneettikentän voimakkuus (magneettivuon tiheys)

voidaan määrittää voimalla

tunne hiukkasen varauksen

kulkee sen läpi nopeudella

:

Jos magneettikenttä on kohtisuorassa hiukkasen liikesuuntaan nähden,

Jos termiä "magneettikenttä" käytetään viittaamaan määrään eikä alueeseen, se viittaa todennäköisesti magneettikentän voimakkuuteen. SI -yksikkö magneettikentän voimakkuuden mittaamiseen on tesla (T). Maapallon magneettikentän voimakkuus vaihtelee paikasta toiseen, mutta se on mikrotelasluokkaa. Sairaaloiden magneettikoneissa käytettävät magneetit tuottavat yleensä muutaman teslan magneettikenttiä, ja vahvin magneettikenttä, jonka olemme onnistuneet luomaan, on noin 90 T.

Mikä on magneettivuo

Magneettivuo on mittaus siitä, kuinka paljon magneettikenttä kulkee alueen läpi. Siksi tämä määrä riippuu paitsi magneettikentän voimakkuudesta myös alueesta. Magneettivuon yksinkertaistettu selitys on, että magneettivuo antaa alueen läpi kulkevien magneettikenttäviivojen "lukumäärän".

Magneettivuon muodollinen määritelmä on kuitenkin annettu vektorilaskennan avulla. Tässä määritelmässä magneettivuo

löydetään integroimalla magneettikenttä pinnan päälle:

Tasaisen magneettikentän saavuttamiseksi

kulkee kohtisuoraan alueelle

, tämä yksinkertaistuu seuraavaan:

Magneettivuon yksikkö on siis T m². SI -yksikkö magneettivuon mittaamiseen on weber (Wb), 1 Wb = 1 T m².

Gaussin magnetismin laki sanoo, että koko magneettivirta suljetun pinnan läpi on 0. Tämä tarkoittaa sitä, että magneettikenttälinjat muodostavat suljetut silmukat ja siksi pohjoisnapaa ei voi olla ilman etelänapaa ja päinvastoin. On kuitenkin olemassa teorioita, jotka ennustavat niin kutsuttujen "magneettisten monopolien" olemassaolon, vaikka niitä ei ole vielä löydetty kokeilla.

Ero magneettikentän ja magneettivuon välillä

Mitä se kuvailee

Magneettikenttä kuvaa aluetta, jossa magneettinen voima voidaan tuntea.

Magneettinen virtaus kuvaa kuinka paljon magneettikenttä kulkee alueen läpi.

Riippuvuus alueesta

Magneettikenttä riippuu vain sitä tuottavasta magneetista.

Magneettinen virtaus riippuu paitsi kentän tuottavasta magneetista, myös alueen koosta ja suunnasta.

Mittayksikkö

SI -mittayksikkö magneettikentän voimakkuus on tesla (T).

SI -mittayksikkö magneettinen virtaus on weber (Wb); 1 Wb = 1 T m2.

Kuva kohteliaasti

”Rautahiomakoneiden paljastama paperimagneetin magneettikenttä…” kirjoittanut Newton Henry Black (Newton Henry Black, Harvey N. Davis (1913) Practical Physics, The MacMillan Co., USA, s. 242, kuva 200) [Public Domain], Wikimedia Commonsin kautta