Magnetický tok a elektrický tok: 7 faktů, které byste měli vědět

Magnetický tok a elektrický tok jsou dva různé pojmy, ale mohou být vzájemně závislé v elektromagnetických polích a zůstávají navzájem kolmé.

Magnetický tok vzniká, když se magnetický dipól vyrovná ve směru magnetického pole, zatímco elektrický tok je průnik siločar elektrického pole v důsledku pohybu elektrických nábojů na povrchu vodivého materiálu.

Je elektrický tok roven magnetickému toku?

Elektrický tok se nerovná magnetickému toku magnetickým tokem, který může vzniknout v důsledku toku elektrických nábojů.

Elektrický tok se rovná čistým nábojům přítomným ve vodivém materiálu prostřednictvím permitivity volného prostoru, zatímco magnetický tok jsou celkové magnetické siločáry procházející oblastí materiálu.

Elektrický tok vzniká v důsledku elektrického pole. Totéž platí pro magnetický tok, který je generován a vytváří magnetické pole skrz oblast. Elektrický tok je produkován v důsledku zdroje elektrických nábojů a elektrického pole, zatímco magnetický tok je produkován vyrovnanými dipóly, a proto vytváří magnetické pole.

Podobnosti mezi magnetickým tokem a elektrickým tokem

Některé podobnosti mezi magnetickým tokem a elektrickým tokem jsou následující: -

  • Elektrický tok a magnetický tok přímo souvisí s plochou vodiče.
  • Tok jsou pomyslné čáry tvořené magnetickým nebo elektrickým polem a jsou vždy uzavřenými smyčkami v poli.
  • Hustota a síla magnetického a elektrického pole závisí na počtu siločar procházejících jednotkovou plochou vodiče.
  • Intenzita příslušných polí závisí na hustotě siločar procházejících jednotkovou plochou vodivého materiálu.
  • Čáry magnetického toku jsou kolmé na elektrický tok ve vodiči.
  • Elektrický tok a magnetický tok působí elektromotorickou a magnetickou silou na dipóly tvořící materiál.

Rozdíly mezi magnetickým tokem a elektrickým tokem

Ačkoli existují podobnosti mezi magnetickým tokem a elektrickým tokem a někdy jsou vzájemně závislé, existuje rozdíl mezi magnetický tok a elektrický tok. Rozdíl mezi magnetickým a elektrickým tokem je následující:

Magnetický tokElektrický tok
Magnetický tok tvoří těsné smyčky a všechny smyčky jsou vzájemně rovnoběžné.Elektrický tok tvoří uzavřenou smyčku v uzavřeném obvodu, i když není vždy průchozí.
Magnetické toky jsou pomyslné čáry napříč vodičem pronikající z jednoho pólu a vystupující z druhého.Elektrický tok protékající vodičem se nazývá proud.
Proudění magnetického toku naráží na odpor.Odpor v obvodu působí proti toku proudu vodivým povrchem.
Magnetický tok se měří ve weberu.Elektrický tok se měří ve voltech. Měřič (Vm).
Magnetický tok určuje stálost magnetického pole v materiálu a jeho magnetické vlastnosti.Elektrický tok má za následek vodivost materiálu.
Hustota magnetického toku se měří jako celkový počet toku pronikajícího jednotkovou plochou.Hustota elektrického toku se měří jako elektrický tok přes jednotku plochy.
Magnetický tok je zesílen přidáním počtu závitů cívky a je nepřímo úměrný délce vodiče.Zatímco intenzita elektrického toku je přímo úměrná rozdílu potenciálů a nepřímo souvisí s rychlostí driftu nábojů.
Magnetický tok neproudí, ale existuje v materiálu ve formě uzavřených smyček.Tok elektrického toku v obvodu.
Napájecí zdroj je nutný pro generování magnetického toku a nevyžaduje žádný externí zdroj k jeho udržení.Napájecí zdroj je potřebný pro nepřetržité napájení proudu a jeho další udržování.
Reluktant je zcela závislý na magnetickém toku.Odpor je nezávislý na elektrickém toku, dokud se jeho teplota nezmění.
Pro magnetický tok neexistuje žádná izolace.Pro elektrický tok existuje řada izolátorů.
Magnetický tok má dva póly.Kolem statických nabitých částic je indukován elektrický tok.
Magnetický tok existuje ve třech rozměrech.Elektrický tok existuje ve dvou rozměrech.

 

Mají magnetický tok a elektrický tok stejnou jednotku?

Magnetický tok a elektrický tok vznikají v různých polích, to znamená v magnetickém poli a v elektrickém poli.

Protože magnetický tok a elektrický tok vznikají ve dvou různých scénářích, oba nemohou mít stejné jednotky. Jednotky magnetického toku a elektrického toku závisí na jednotkách magnetického pole a elektrického pole.

Magnetický tok se měří jako magnetické pole krát plocha vodiče. Víme, že jednotkou magnetického pole je Tesla, která se také měří Weber jako Weber na metr čtvereční. Protože magnetický tok je produktem magnetického pole a čtvercové plochy, jednotkou magnetického toku se stává Weber.

magnetický tok a elektrický tok
Magnetický tok rovinným plechem

Totéž je matematicky ukázáno níže,

gif

Elektrický tok se měří jako elektrické pole krát plocha, kterou siločáry elektrického pole pronikají vodičem. Jednotkou elektrického pole jsou volty na metr a jednotkou plochy je metr čtvereční, takže jednotka SI elektrického toku bude,

Jednotkou elektrického toku je Vm

Jednotkou elektrického toku je Vm

Můžeme tedy vidět, že jednotky elektrického toku a magnetického toku se od sebe zcela liší.

Jaký je vzorec elektrického a magnetického toku?

Tok vodivým materiálem je součinem typu pole a druhé mocniny plochy, kterou se šíří.

Vzorec pro výpočet elektrického toku je

gif

, θ je úhel mezi normálou roviny vodiče a směrem elektrického pole. Zatímco vzorec pro výpočet magnetického toku je

gif

, zde také θ je úhel mezi normálou roviny vodiče a nyní směrem magnetického pole.

Jaký je elektrický tok plochou 0.16m2 udržováno v poli 200 V/m, pokud úhel svíraný součástkou s tavidlem je 300?

Zadáno: Plocha vodiče je A = 0.16 m2.

Elektrické pole v oblasti je E = 200 V/m.

Úhel mezi magnetickým tokem a normálou je θ = 300.

Vzorec pro výpočet elektrického toku je,

gif

Dosazením zadaných hodnot do tohoto výrazu máme:

m%20%5Ctimes%200.16%5C%20m%5E2%20%5Ctimes%200.8660%20%5C%5C%5C%5C%20%5Cphi%20 E%3D%2027.7%5C%20V

Tedy celkový elektrický tok oblastí

Jaký je magnetický tok skrz válcový vzorek o délce a průměru 0.2 mm, respektive 0.1 mm, který vytváří magnetické pole 1 Tesla?

Zadáno: Délka válce je,

Průměr válce je,

Poloměr válce je tedy

gif.latex?r%3D%5Cfrac%7Bd%7D%7B2%7D%3D%20%5Cfrac%7B0.1%20%5Ctimes%2010%5E%7B 3%7D%5C%20m%7D%7B2%7D%3D0

Plocha válcového vzorku se vypočítá pomocí vzorce,

gif

Dosazením hodnot v tomto vzorci dostaneme:

gif.latex?A%3D2%5Cpi%20%5Ctimes%200.05%20%5Ctimes%2010%5E%7B 3%7D%5C%20m%20%5Ctimes%200.2%20%5Ctimes%2010%5E%7B 3%7D%5C%20m%5C%5C%5C%5C%20%3D0.063%20%5Ctimes%2010%5E%7B 6%7D%5C%20m%5E2%5C%5C%5C%5C%20%3D6

Vzorec pro výpočet magnetického toku je dán takto:

gif

Magnetický tok protéká póly válce a je ve směru pole, proto θ =0

Dosazením zadaných hodnot do tohoto vzorce dostaneme:

m%5E2%20%5Ctimes%206.3%20%5Ctimes%2010%5E%7B 4%7D%5C%20m%5E2%5C%5C%20%5Cphi%20 B%3D6

Magnetický tok jednotkovou plochou vodiče je tedy 6.3 x 10{-4}.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Magnetický i elektrický tok hovoří o pronikání siločar vodivým materiálem, ale oba jsou odlišné a existují v oblastech magnetického a elektrického pole. Magnetické siločáry tvoří dokonale těsné smyčky, ale v elektrickém toku to není pozorováno.

Také čtení:

Zanechat komentář