자기 플럭스는 표면을 통과하는 자기장 라인의 수 또는 자기 선 힘의 수입니다. 따라서, 단순화 된 용어로, 일부 표면을 통한 자기 플럭스는 그 표면을 통과하는 필드 라인의 수에 비례한다. 표면을 가로 지르는 자기 플럭스는 가우스 법칙에 사용되는 전기장 플럭스로 정의됩니다.
정의
표면을 통한 자기 플럭스의 물리적 설명은 자기장 벡터 (B) 및 기본 영역 벡터 (DA)의 스칼라 생성물 (도트 생성물)의 표면 적분이다. 기호 φ 또는 φB로 표시됩니다 (접미사의 B는 자기를 나타냅니다). 자기 플럭스의 SI 단위는 Weber (WB) 또는 Tesla 미터 제곱 (T M2)입니다.
수학적 표현
원소 영역으로 나뉘어 진 표면을 고려하십시오. 각 요소에 대해, 우리는 해당 영역 요소의 위치에서 표면에 B 정상의 성분을 얻습니다. 이 구성 요소는 일반적으로 표면의 지점마다 다릅니다.
자기장의 정상적인 성분은 b⟂ =b cosθ입니다.
이 영역을 통한 기본 자기 플럭스는
로 정의됩니다.d φ =b⟂da =b cosθ da =b.da
따라서 표면을 통한 총 자기 플럭스는 개별 영역 요소로부터의 기여의 합이며
에 의해 주어진다.φ =bdacos =b.da
폐쇄 표면을 통한 자기 플럭스
폐쇄 표면을 통한 자기 플럭스의 경우, 자기 플럭스의 정의에 사용되는 표면 적분은 폐쇄 루프로 취해집니다.
즉,
φ =B.da =0
폐쇄 루프를 통한 자기 플럭스는 0입니다. 이것은 자기의 가우스 법이라고합니다. 이 법률 결과는 자기 독점이 본질적으로 발견 된 적이 없으며, 즉 자기 독점이 존재하지 않는다는 것을 보여줍니다.
자기 플럭스를 어떻게 측정합니까?
자기 플럭스의 SI 단위는 독일 물리학 자의 이름을 따서 명명 된 Weber입니다. Weber 장치에는 기호 WB가 있습니다. 자기 플럭스는 주어진 영역에서 자기장을 표현하는 방법 일 뿐이므로 자기장과 같은 방식으로 자력계로 측정 할 수 있습니다.
.당신이 만날 수있는 관련 용어는 자기 플럭스 밀도입니다. 이것은 WB/M2에서 측정됩니다. 우리는 플럭스를 영역별로 나누고 있기 때문에 테슬라의 플럭스 밀도 유닛을 직접 진술 할 수도 있습니다.
자기 플럭스 및 파라데이 법칙
일련의 실험으로 Faraday는 변화하는 자기 플럭스가 현장에 보관 된 코일을 통해 전류를 유도한다는 것을 발견했습니다. 따라서 Faraday의 법칙은 전자기 유도의 원리를 설명합니다.
따라서 Faraday의 법칙은 도체와 자기장 사이에 상대 운동이있을 때마다 EMF/전압이 회로에서 유도 된 것으로 언급됩니다. 유도 된 EMF는 차례로 회로에서 유도 전류를 생성합니다. 또한, 유도 된 EMF / 유도 전압의 크기는 자기 플럭스의 변화 속도에 비례합니다.
패러데이 법의 수학적 표현
자기 플럭스의 변화 속도 =dφ / dt
유도 된 EMF (E) α 자기 플럭스의 변화 속도 (Dφ / dt)
"유도 된 EMF (유도 전압)는 자기 플럭스의 변화 속도에 비례합니다."
φ =b.a =ba cosθ (b가 균일 한 경우)
따라서 자기 플럭스의 시간이 0이 아닌 시간에 다음 조건을 만족시켜야합니다.
- b (t)
자기장은 시간에 따라 변화하고 있습니다. 자기장은 시간 의존적입니다.
- a (t)
시간에 따라 영역이 변경됩니다. 회로의 영역 또는 코일 루프가 자기장이 변하는 상태로 유지된다고 가정합니다.
- θ (t)
Theta는 시간이 지남에 따라 변경됩니다. 코일 루프가 회전하면 면적 벡터와 자기장 사이의 각도가 변합니다.
응용 프로그램
자기 플럭스는 자기장 벡터 (B) 및 기본 영역 벡터 (DA)의 스칼라 생성물 (도트 생성물)이다. 따라서 스칼라 수량입니다. 자기 플럭스는 Faraday의 법칙에 대한 진술에서 중요한 양의 중요성 인 것으로 관찰됩니다. 또한 변압기 및 솔레노이드와 같은 물체에 대한 논의에 응용 프로그램이 있습니다. 전기 모터 및 발전기에서 Faraday의 법칙을 자기장에서 회전하는 코일에 적용하는 유사한 응용 프로그램이 발견됩니다. 이 변화하는 자기 플럭스는 전류를 유도합니다.
결론
스칼라 양인 자기 플럭스는 주어진 표면을 통과하는 자기장 라인의 수로 정의 될 수 있습니다. 자기 플럭스의 중요성은 Faraday의 법칙과 전자기 유도 현상에 대한 설명에서 추론 될 수 있습니다. 자기 플럭스의 시간 속도는 전류를 유도합니다. 유도 된 전압의 원리 및 따라서 자기 플럭스 변화로 인한 유도 전류에는 많은 응용이 있습니다. 응용 분야 중 하나는 전기 모터입니다.
따라서 자기 플럭스는 상당한 양입니다. 자기 플럭스와 관련된 용어는 단위 면적당 자기 플럭스로 정의 된 자기 플럭스 밀도입니다.
