Densità del flusso magnetico

La densità del flusso magnetico rappresenta, secondo la definizione specifica, la densità delle linee di campo. Come un cosiddetto campo B, si tratta di una misura indiretta della forza di un campo magnetico. Per comprendere meglio la definizione, viene richiesta la designazione del campo B: non si tratta del campo magnetico reale, anche se i due termini sono talvolta usati in modo intercambiabile in letteratura.

Calcolare la densità del flusso magnetico

Mentre per definizione la densità del flusso magnetico è descritta dalla lettera B la lettera per il campo magnetico è la H. Si applica con le cosiddette costanti di permeabilità μ0 (per vuoto) e μ (per materiali aggiuntivi) il seguente contesto:
Formel Magnetische Flussdichte
La costante di permeabilità può variare a seconda del tipo di materiale:

  • Finché il materiale non è ferromagnetico, la costante di permeabilità specifica del materiale μ è di circa.
  • Con imateriali ferromagnetici questo valore può talvolta arrivare a 100.000.
  • Se si tratta ancora una volta di un superconduttore, si applica μ = 0.

l prodotto delle due costanti di permeabilità e del campo magnetico H determina la definizione di densità del flusso magnetico magnetico B. Questa viene misurata con l’unità di misura Tesla(T).

Informazioni di base

Molti non possono davvero fare nulla con la formula della densità del flusso magnetico menzionata sopra. La spiegazione descrittiva dello sfondo fisico dovrebbe aiutare un po ': un cosiddetto campo magnetico si forma attorno a un conduttore attraverso il quale scorre l'elettricità. Ciò eserciterebbe forze sul vicino cobalto, nichel, ferro o altri materiali ferromagnetici. La densità del flusso magnetico B indica a sua volta quanto è forte questo campo magnetico. A volte è anche chiamato induzione magnetica. B descrive la densità del flusso magnetico attraverso una superficie. Esistono numerose formule per eseguire questo calcolo.

Densità del flusso magnetico e flusso magnetico – quale differenza sussiste tra le due definizioni?

La densità del flusso magnetico che attraversa una superficie immaginaria è il flusso magnetico. Immaginate per un attimo dinanzi a voi la fotografia delle linee del campo magnetico tra due poli. La densità delle linee di campo in una sezione trasversale rappresenta la densità del flusso magnetico.

Secondo le cosiddette equazioni di Maxwell - una legge fisica molto nota in elettrodinamica - le linee di campo non possono semplicemente fermarsi. La densità di flusso di un magnete continua quindi a scorrere all'esterno. Il flusso magnetico stesso ha il simbolo della formula Φ e sostanzialmente indica l'insieme di tutte le linee del campo magnetico. Il flusso magnetico risulta quindi da una certa area A al prodotto con la densità del flusso magnetico B. L'area deve essere perpendicolare al flusso.
Magnetischer Fluss
Le cariche in movimento - cioè le correnti - provocano un flusso magnetico. Questo non ha inizio né fine, perché le correnti creano solo linee di campo chiuse. Fisicamente corretto, questo significa che non ci sono fonti né pozzi nel flusso magnetico o nella densità del flusso magnetico. Questo è il motivo per cui due poli formano sempre un magnete: un polo sud e un polo nord.

Le equazioni di Maxwell in elettrodinamica esprimono matematicamente questo fatto. È importante capire che anche i magneti permanenti si basano su questo comportamento per quanto riguarda la densità del flusso magnetico: è proprio qui che si formano microscopiche correnti circolari con una corrente I, causato da movimenti degli elettroni nel materiale. Sei responsabile del flusso magnetico o del campo magnetico. La corrente circolare crea un cosiddetto momento magnetico con il polo sud sotto l'anello del conduttore e il polo nord sopra questo anello del conduttore. Se la direzione della corrente fosse invertita, i poli sarebbero invertiti.

Da un punto di vista fisico, il flusso magnetico è quindi definito dall'effetto induttivo che esercita su un circuito conduttore. Se un circuito conduttore con un'area nota viene portato in un campo magnetico, ciò indica un'ondata lì. Il flusso magnetico è uguale al tempo integrale su questo picco:
Magnetischer Fluss
Il flusso magnetico viene misurato con questo circuito conduttore e la tensione indotta in esso. Tuttavia, questo non è più un metodo comune: una cosiddetta sonda di Hall è molto più precisa. Se la densità del flusso magnetico attraversa una superficie curva, il flusso magnetico deve essere definito come un integrale sulla superficie normale della densità del flusso vettoriale:
Magnetische Flussdichte
Anche le linee di campo che entrano attraverso una superficie chiusa, ad esempio, all’interno della superficie di una sfera, devono uscire dallo stesso posto. Questa è come si comportano secondo natura, le linee di campo chiuse: matematicamente, ciò si manifesta quando il flusso magnetico è pari a zero, una volta penetrate le superfici chiuse. Non ci sono quindi fonti o pozzi nella densità del flusso magnetico.
Maxwell-Gleichung Divergenzfreiheit
L'equivalente della formula sovrastante è rappresentata dall'affermazione di una delle quattro equazioni di Maxwell sulla cosiddetta libertà dalla divergenza della densità del flusso magnetico.