Διαστατικός τύπος μαγνητικής ροής

Στον ηλεκτρομαγνητισμό, υπήρξαν πολλά πειράματα ή θεωρίες που προτάθηκαν από φυσικούς. Σε αυτές τις θεωρίες, μαγνητική ροή παίρνει σημαντική θέση. Η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή εξηγείται μέσω της τρέχουσας ιδέας. Όταν αλλάζουμε τα μαγνητικά πεδία, θα υπήρχε μια παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα πηνίο. Τα περισσότερα από τα πειράματα που σχετίζονται με τον ηλεκτρομαγνητισμό έγιναν από τον Henry και τον Faraday. Μπορούμε να συζητήσουμε την επισκόπηση της μαγνητικής ροής με τον διαστατικό τύπο μαγνητικής ροής . Ο διαστατικός τύπος μαγνητικής ροής προέρχεται με τη βοήθεια μαγνητικού πεδίου. Η σημασία της μαγνητικής ροής εξηγείται επίσης.

Μαγνητική ροή

Γενικά, εάν ένα ηλεκτρικό φορτίο (e–) είναι κινητό σε οποιοδήποτε χώρο, η κίνηση της δύναμης του μετριέται σε δύο μεγέθη, δηλαδή, ηλεκτρική δύναμη και διάνυσμα. Η ηλεκτρική δύναμη δεν σχετίζεται με την ταχύτητα φόρτισης αλλά απεικονίζει μόνο τη συνιστώσα του φορτίου. Το διάνυσμα δεν είναι παρά το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται όταν το φορτίο κινείται. Η ποσότητα του διανύσματος ή του μαγνητικού πεδίου που διέρχεται στη μονάδα επιφάνειας ονομάζεται μαγνητική ροή.

Επισκόπηση 

Η μαγνητική ροή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση του μαγνητικού πεδίου τόσο στην επίπεδη όσο και στην κλειστή επιφάνεια. Μπορεί να είναι οποιουδήποτε μεγέθους και προσανατολισμού. Η μονάδα είναι tesla ή weber ανά m2. Μπορεί να γραφτεί ως B  =B .A .

Διαστατικός τύπος μαγνητικής ροής

Το μαγνητικό πεδίο διαμορφώνεται ως B =δύναμη / (φόρτιση x ταχύτητα) .

Ας πάρουμε τις διαστάσεις κάθε όρου στον τύπο ξεχωριστά και ας εξαγάγουμε τον τύπο διαστάσεων.

Για δύναμη, είναι [ M1L1T-2].

Το [ I1 T1 ] είναι για το φορτίο και το [ L1T-1] είναι για την ταχύτητα.

B =    [ M1L1T-2] / [ I1 T1 ]  [ L1T-1]

Άρα, ο διαστατικός τύπος του μαγνητικού πεδίου (B) =  [M1T-2I-1 ]

Γνωρίζουμε ήδη ότι ( B ) =B A

Εδώ, Area (A) =[L2] και έχουμε ήδη υπολογίσει για το B.

Ας αντικαταστήσουμε τις διαστάσεις,    =  [M1T-2I-1 ] [L2]

=  [M1L2T-2I-1 ]

Ο τύπος διαστάσεων μπορεί να γραφτεί ως [M1L2T-2I-1 ].

Παραγωγή 

Όπως είδαμε ήδη ότι διατυπώνεται ως

B  =B .A   

B =B . A. cos

B  =A [ B cos ]

Εδώ,

B  =μαγνητική ροή

=γωνία μεταξύ Β και Α   

Σε περίπτωση που, λαμβάνουμε  cos =0 , =900

είναι στο κανονικό εδώ, και έχουμε ένα παράλληλο διάνυσμα B .

Ως εκ τούτου, μπορεί να διατυπωθεί ως  B  =B . Α. 0

B  =0

Η μαγνητική ροή είναι ίση με 0.

Ας θεωρήσουμε cos =1, =00

Πάρτε το  B  κάθετο στην επιφάνεια και μετά

B =.H

Στην παραπάνω εξίσωση, =διαπερατότητα 

H =μαγνητική ένταση

H είναι ο αριθμός των γραμμών στην περιοχή μονάδας.

Εφόσον το  B είναι κάθετο στην επιφάνεια, η μαγνητική ροή θα είναι μέγιστη και ανομοιόμορφη.

Μπορεί να οριστεί ως παρακάτω,

d B =B . ds

d B   =  B . nds

Το παραπάνω μαγνητικό πεδίο μετριέται μόνο για μικρή επιφάνεια ds. Αυτό μπορεί επίσης να γραφτεί ως

B   =  ∲ B . nds

∲ είναι το επιφανειακό ολοκλήρωμα της ροής μέσω μιας επιφάνειας.

Σημασία

Η μαγνητική ροή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του μαγνητικού πεδίου σε μια επιφάνεια. Ο νόμος του Faraday περιγράφει την περιστροφή του μαγνητικού πεδίου στα πηνία. Έχει ως αποτέλεσμα μια αλλαγή στη ροή. Έτσι, η παραγόμενη τάση μπορεί να μετρηθεί εύκολα.

Ο νόμος του Gauss του μαγνητισμού χρησιμοποιείται για τη μελέτη της αντίδρασης της μαγνητικής ροής σε κλειστές επιφάνειες. Όλοι θα γνωρίζουμε ότι ο μαγνήτης έχει δίπολα μέσα του, αλλά σε μια κλειστή επιφάνεια (όπως μια σφαίρα), δεν θα υπάρχουν δύο πόλοι. Άρα, η μαγνητική ροή είναι ίση με μηδέν.

Περιγράφει την επίδραση της μαγνητικής δύναμης σε μια περιοχή.

Τύπος διαστάσεων

Οι διαστάσεις της φυσικής ποσότητας είναι οι δυνάμεις στις οποίες ανυψώνονται οι βασικές ποσότητες για να αντιπροσωπεύουν αυτό το ποσό. Ο τύπος διαστάσεων οποιουδήποτε φυσικού μεγέθους είναι μια εξίσωση που εξηγεί πώς και ποιες από τις βασικές ποσότητες περιέχονται σε αυτή την ποσότητα. Γράφεται περικλείοντας τα σύμβολα που αντιπροσωπεύουν τα βασικά ποσά σε αγκύλες με την αντίστοιχη ισχύ, δηλαδή ().

Π.χ.:ο τύπος διάστασης της μετατόπισης είναι:(L)

Μια εξίσωση διαστάσεων προκύπτει εξισώνοντας ένα φυσικό μέγεθος με τον τύπο διαστάσεων του που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της εξίσωσης διαστάσεων οποιουδήποτε φυσικού μεγέθους.

Συμπέρασμα

Συζητήσαμε την επισκόπηση της μαγνητικής ροής με την παράγωγή του. Η ποσότητα του διανύσματος ή του μαγνητικού πεδίου που διέρχεται στη μονάδα επιφάνειας ονομάζεται μαγνητική ροή. Η μονάδα είναι Weber ανά m2. Ο Διαστατικός τύπος της μαγνητικής ροής προκύπτει χρησιμοποιώντας τα τυπικά φυσικά μεγέθη και μαγνητικό πεδίο. Ο προσδιορισμός του μαγνητικού πεδίου σε μια επίπεδη και κλειστή επιφάνεια απεικονίζει τη σημασία της μαγνητικής ροής . Για αυτό, ο νόμος του μαγνητισμού του Gauss και ο νόμος του Faraday βοηθούν πολύ.