HellenicaWorld

Η Μαγνητική Ροή (Magnetic Flux), που συμβολίζεται με το ελληνικό γράμμα Φ, είναι ένα ποσοτικό μέτρο του μαγνητισμού, λαμβάνοντας υπ' όψιν την ένταση και την εμβέλεια ενός μαγνητικού πεδίου. Η μονάδα μέτρησης της μαγνητικής ροής στο SI είναι το Βέμπερ (Weber), ενώ η μονάδα μέτρησης της έντασης του μαγνητικού πεδίου είναι το Τέσλα (1Τ=W/m²).

Περιγραφή

Η ροή που περνά μέσα από ένα στοιχείου εμβαδού κάθετο στη διεύθυνση του μαγνητικού πεδίου δίνεται από το γινόμενο του μαγνητικού πεδίου επί το στοιχείο εμβαδού. Πιο γενικά, η μαγνητική ροή ορίζεται από ένα βαθμωτό γινόμενο του μαγνητικού πεδίου και του διανύσματος του στοιχείου εμβαδού. Ο νόμος του Γκάους για το μαγνητισμό, που αποτελεί και μία από τις τέσσερις εξισώσεις του Μάξουελ, δηλώνει ότι η ολική μαγνητική ροή διαμέσου μιας κλειστής επιφάνειας είναι μηδενική. Ο νόμος αυτός είναι συνέπεια της εμπειρικής παρατήρησης της μη ύπαρξης μαγνητικών μονοπόλων.

Η μαγνητική ροή ορίζεται ως το ολοκλήρωμα του μαγνητικού πεδίου πάνω σε μια περιοχή:

όπου

είναι η μαγνητική ροή
B είναι το μαγνητικό πεδίο
S είναι η επιφάνεια.

Γνωρίζουμε από το νόμο του Γκάους για το μαγνητισμό ότι

Το ολοκλήρωμα όγκου αυτής της εξίσωσης, σε συνδυασμό με το θεώρημα της απόκλισης, δίνει το παρακάτω αποτέλεσμα:

.

Με άλλα λόγια, η μαγνητική ροή διαμέσου οποιαδήποτε κλειστής επιφάνειας πρέπει να είναι μηδενική: δεν υπάρχουν μαγνητικά φορτία.

Σε αντίθεση με τα παραπάνω, ο νόμος του Γκάους για ηλεκτρικά πεδία, ακόμη μία εξίσωση του Μάξουελ, είναι

,

όπου

E είναι το ηλεκτρικό πεδίο,

ρ είναι η πυκνότητα ελεύθερου ηλεκτρικού φορτίου, (μη περιλαμβάνοντας τα δέσμια διπολικά φορτία σε ένα υλικό),

ε0 είναι η διαπερατότητα στο κενό.

Η εξίσωση αυτή δείχνει την ύπαρξη και την παρουσία ηλεκτρικών μονοπόλων, που δεν είναι τίποτα άλλο, παρά ελεύθερα θετικά ή αρνητικά φορτία.

Η διεύθυνση του διανύσματος του μαγνητικού πεδίου είναι εξ ορισμού από το νότιο στο βόρειο πόλο ενός μαγνήτη, μέσα στο μαγνήτη. Έξω από το μαγνήτη, οι δυναμικές γραμμές πηγαίνουν από το Βορρά προς το Νότο.

Αλλαγή της μαγνητικής ροής που διαπερνά ένα αγώγιμο βρόχο έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος στο βρόχο. Η σχέση αυτή δίνεται από το νόμο του Φαραντέι:

Η αρχή αυτή βρίσκεται πίσω από μια ηλεκτρική γεννήτρια.

Δείτε επίσης

* Μαγνητικό πεδίο

* Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή

* Εξισώσεις Μάξουελ

* Νόμος του Γκάους

* Μαγνητικό μονόπολο

* Κβάντο μαγνητικής ροής