Magnetický tok a magnetická indukce: 7 důležitých faktů

V tomto článku probereme 7 důležitých faktů, které souvisejí s magnetickým tokem a magnetickou indukcí.

Dojde-li ke změně hodnoty magnetického pole, které je spojeno s vodičem vedoucím proud, dojde k produkci indukované elektromotorické síly. Tento jev lze označit jako elektromagnetickou indukci. Jakmile se magnet přiblíží k vodiči vedoucímu proud, dojde ke změně magnetického pole a také magnetického toku uvnitř vodiče. Tento incident je známý jako magnetická indukce.

Dá se tedy říci, že jak magnetický tok, tak magnetická indukce spolu souvisí. Lze také usoudit, že vlivem magnetické indukce dochází ke změně magnetického toku spojeného s vodičem vedoucím proud. Magnetická indukce je tedy příčinou a magnetický tok je jejím účinkem.

Nyní se pokusíme podat jasnou představu o magnetickém toku. V zásadě čistý počet siločar magnetického pole, které procházejí určitou oblastí, je známý jako magnetický tok. Z výše uvedených řádků bylo jasné, že magnetický tok a magnetická indukce jsou dvě různé veličiny. Magnetický tok je skalární veličina, jejíž jednotka SI je weber, zatímco magnetická indukce je vektorová veličina. Magnetická indukce je v podstatě ekvivalentní magnetickému poli. Magnetický tok  Φ= BA=BAcosθ (B je magnetická indukce a A je oblast)

Jak souvisí magnetický tok s magnetickou indukcí?

Magnetická indukce je v podstatě vektorová veličina, která má jednotku weber/m2. Takže magnetické pole spojené s cívkou = magnetická indukce této cívky.

           Magnetický tok = magnetická indukce/ magnetické pole x plocha povrchu
Vzorec pro magnetický tok

 Prostřednictvím tohoto vzorce lze tedy říci, že magnetický tok je úměrný magnetické indukci, když je plocha udržována konstantní.

proto , zvýšení magnetické indukce ∝ zvýšení magnetického toku. Nyní, když se pokusíme jít do hlubokého mechanismu, uvidíme, že existuje indukce. Co je tedy indukce? Indukce znamená vytvořit určité magnetické efekty v cívce přenášející proud přiblížením nebo vzdálením magnetu od cívky, ale bez dotyku. Tyto efekty, které jsou produkovány uvnitř cívky, jsou změny magnetického pole a také magnetický tok. Všechny tyto tři jsou tedy propojeny.

Existují dva zákony, které souvisejí s magnetickým tokem a magnetickou indukcí. Jsou to Faradayovy zákony elektromagnetické indukce a Lenzův zákon.

Faradayovy zákony elektromagnetické indukce

První zákon říká, že emf je indukováno v proudové kruhové smyčce, když je umístěno v magnetickém poli, které se mění s časem.

Druhý zákon říká, že indukované emf je úměrné rychlosti změny magnetického toku spojeného s kruhovou smyčkou. Hodnota indukovaného emf ℰ se rovná součinu počtu závitů (N) v této smyčce a rychlosti změny magnetického toku.

Matematický výraz pro druhý zákon je  ℰ=-N.dΦ/dt toto záporné znaménko znamená, že směr indukovaného emf a rychlost změny magnetického toku jsou vzájemně opačné.

Lenzův zákon

Uvádí, že indukované emf se snaží oponovat své příčině. Jak víme, že příčinou indukovaného emf je změna magnetického toku, znamená to, že indukované emf se snaží zastavit změnu, ke které dochází v magnetickém toku.

Rozdíly mezi magnetickým tokem a magnetickou indukcí

Základní rozdíl mezi magnetickým tokem a magnetickou indukcí, tj. magnetické pole, je – magnetický tok se používá k měření síly siločar magnetického pole, které procházejí danou určitou oblastí, zatímco magnetická indukce nebo magnetické pole je oblast kolem magnetu, kde je pohybující se nálože jsou udržovány, zažijí sílu pojmenovanou jako Lorentzova síla.

Existuje také další rozdíl mezi magnetickým tokem a magnetickou indukcí. To znamená – hodnota magnetického toku je závislá na ploše a také na síle magnetického pole daného magnetu. Ale hodnota magnetické indukce závisí pouze na síle daného magnetu.

Rozdíl v jednotkách magnetického toku a magnetické indukce:

                   Magnetický tok                Magnetická indukce
Jednotkou SI magnetického toku je Weber (Wb) a jednotkou CGS magnetického toku je Maxwell.Jednotkou SI magnetické indukce je Tesla ( T ) a jednotkou CGS magnetické indukce je Gauss.
Rozdíl mezi magnetickým tokem a magnetickou indukcí v jednotkách

Existuje rozdíl související s matematickým vzorcem. Matematický vzorec pro magnetický tok je Φ= BA=BAcosθa pro magnetickou indukci je F=qvB(toto F jelorentzova síla a q je náboj a v je rychlost, kterou se náboj q pohybuje v magnetickém poli B).

magnetický tok a magnetická indukce
Schéma magnetického toku

Podobnosti mezi magnetickým tokem a magnetickou indukcí

Magnetický tok a magnetická indukce jsou dvě různé veličiny. Ale je mezi nimi společná věc nebo je třeba říci, že spolu souvisí. Pokud vydělíme magnetický tok plochou průřezu nebo vezmeme hodnotu magnetického toku na jednotku plochy, bude se tato hodnota rovnat magnetické indukci. Toto má také jiný název hustoty magnetického toku.

Jednotky hustoty magnetického toku a magnetické indukce jsou stejné. Jednotkou SI je wb/m2.

Je hustota magnetického toku a magnetická indukce stejná?

Ano, hustota magnetického toku i magnetická indukce jsou stejné.

Hustota magnetického toku nebo magnetická indukce = čistý počet magnetických siločar / plocha povrchu
Vzorec pro hustotu magnetického toku nebo magnetickou indukci

Jak víme, matematický vzorec pro magnetický tok je Φ= BA=BAcosθ kde θ je úhel mezi magnetickým polem B a oblastí A. když jsou směry B a A vzájemně rovnoběžné θ bude nula.

Pak Φ= BA jak jsme řekli, že hustota magnetického toku nebo magnetická indukce je počet magnetických siločar na jednotku plochy, tedy hustota magnetického toku nebo magnetická indukce B=Φ/A. Proto jednotkou hustoty magnetického toku magnetické indukce v jednotce SI je weber/m2.

Jaké jsou jednotky magnetického toku a magnetické indukce?

Již jsem řekl, že magnetická indukce je fyzikální jev, ale je ekvivalentní magnetickému poli. Proto

                   Jednotka magnetické indukce =  Jednotka magnetického pole
Jednotka magnetické indukce a magnetického pole

 Jednotkou SI magnetické indukce je Tesla a jednotka CGS magnetické indukce je Gauss.

Jednotkou SI magnetického toku je Weber a jednotka CGS magnetického toku je Maxwell.

Problém praxe

Elektron se pohybuje v kruhové oblasti rychlostí 2 x 108 slečna. Je-li síla působící na elektron 10-4 N, jaká bude hodnota magnetického toku, budou-li magnetická indukce a plošný vektor vzájemně rovnoběžné? Rozloha kraje je 10-2 m2.

Odpovědět :

Náboj elektronu=e=q=1.6 x 10-19 C

Rychlost = v = 2 x 108 m / s

Síla = F = 10-4 N

θ = 0 stupňů

Víme, že,

F = qvB

B = F/qv

B = 10-4/(1.6 x 10-19 x 2 x 108) T

B = 3.125 x 106 T

Magnetický tok = BAcos0

                              = 3.125 x 106 x 10-2 x 1 weber

                              = 3.125 x 104 tkadlec

Proč investovat do čističky vzduchu?

Tento článek bude užitečný pro ty, kteří chtějí objasnit základní myšlenku magnetického toku a magnetické indukce. V něm byly jednoduchými slovy probrány všechny základy související s magnetickým tokem a magnetickou indukcí.

Také čtení: