Magnetni tok

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:

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

Elektromagnetizam

Ključne stavke

Elektricitet • Magnetizam

Elektrostatika

Električni naboj • Coulombov zakon • Električno polje • Električni fluks • Gaussov zakon • Električni potencijal • Elektrostatična indukcija • Električni dipolni moment

Magnetostatika

Ampèreov zakon • Električna struja • Magnetno polje • Magnetni fluks • Biot–Savartov zakon • Magnetni dipolni moment • Gaussov zakon za magnetizam

Elektrodinamika

Vakuum • Lorentzova sila • EMS • Elektromagnetska indukcija • Faradayjev zakon • Lenzov zakon • Struja pomaka • Maxwellove jednačine • EM polje • Elektromagnetna radijacija • Liénard-Wiechertov potencijal • Maxwellov tenzor • Vrtložne struje

Električna mreža

Električna provodljivost • Električni otpor • Kapacitivnost • Induktivnost • Impedanca • Resonantne šupljine • Talasovod

Kovarijantna formulacija

Elektromagnetni tenzor • EM tenzor napon-energija • Četiri-tok • Elektromagnetni četiri-potencijal

Naučnici Ampère • Coulomb • Faraday • Heaviside • Henry • Hertz • Lorentz • Maxwell • Tesla • Weber · Ostali

Ova kutijica: pogledaj • razgovor • uredi

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.

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

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

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). ^[1] 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 ${\displaystyle \theta }$ u odnosu na homogeno magnetsko polje jednak je umnošku iznosa magnetske indukcije B, površine S i kosinusu kuta ${\displaystyle \alpha }$:

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

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

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

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

${\displaystyle \mathrm {d} \Phi _{B}=\mathbf {B} \cdot \mathrm {d} \mathbf {S} \ }$

Iz čega slijedi da je u općenitom slučaju magnetski tok kroz neku površinu jednak:

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

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:

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

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:

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

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

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

odnosno:^[2]

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

Izvori

1. magnetski tok, "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2017.
2. Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.

Poveznice

• Električni tok
• Elektromagnetska indukcija
• Magnetska indukcija