شار مغناطیسی

توسط علی رضا نقش نیلچی | دوشنبه سی ام بهمن ۱۴۰۲ | 12:5

از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد

این مقاله در مورد شار مغناطیسی است. برای میدان های مغناطیسی "B" (چگالی شار مغناطیسی) و "H"، به میدان مغناطیسی مراجعه کنید .

این مقاله شامل فهرستی از مراجع عمومی است ، اما فاقد استنادهای درون خطی متناظر کافی است . لطفا با معرفی نقل قول های دقیق تر به بهبود این مقاله کمک کنید. ( جولای 2016 ) ( نحوه و زمان حذف این پیام الگو را بیاموزید )

شار مغناطیسی
نمادهای رایج	Φ ، Φ B
واحد SI	وبر (WB)
واحدهای دیگر	ماکسول
در واحدهای پایه SI	kg ⋅ m 2 ⋅ s −2 ⋅ A −1
بعد، ابعاد، اندازه	M L 2 T -2 I -1

الکترومغناطیس
مقالاتی در مورد

برق مغناطیس اپتیک تاریخ کتاب های درسی پدیده ها
نشان می دهد الکترواستاتیک
پنهان شدن مغناطیس استاتیک قانون آمپر قانون بیوت-ساوارت قانون گاوس برای مغناطیس میدان مغناطیسی شار مغناطیسی لحظه دوقطبی مغناطیسی نفوذپذیری مغناطیسی پتانسیل اسکالر مغناطیسی مغناطیس سازی پتانسیل بردار مغناطیسی قانون دست راست
نشان می دهد الکترودینامیک
نشان می دهد شبکه برق
نشان می دهد مدار مغناطیسی
نشان می دهد فرمول کوواریانس
نشان می دهد دانشمندان
v تی ه

در فیزیک ، به ویژه الکترومغناطیس ، شار مغناطیسی از طریق یک سطح، انتگرال سطحی جزء نرمال میدان مغناطیسی B بر روی آن سطح است. معمولاً آن را Φ یا Φ B نشان می دهند . واحد SI شار مغناطیسی وبر ( Wb ؛ در واحدهای مشتق شده، ولت – ثانیه) و واحد CGS ماکسول است . شار مغناطیسی معمولاً با شار سنج اندازه گیری می شود که حاوی سیم پیچ های اندازه گیری است و شار مغناطیسی را از تغییر ولتاژ روی سیم پیچ ها محاسبه می کند.

توضیحات [ ویرایش ]

شار مغناطیسی از طریق یک سطح - زمانی که میدان مغناطیسی متغیر است - به تقسیم سطح به عناصر سطحی کوچک بستگی دارد، که میدان مغناطیسی را می توان به صورت محلی ثابت در نظر گرفت. سپس شار کل یک جمع رسمی از این عناصر سطحی است (به ادغام سطح مراجعه کنید ).

هر نقطه روی یک سطح با جهتی مرتبط است که سطح عادی نامیده می شود . سپس شار مغناطیسی از طریق یک نقطه جزء میدان مغناطیسی در امتداد این جهت است.

برهمکنش مغناطیسی در قالب یک میدان برداری توصیف می‌شود ، جایی که هر نقطه در فضا با بردار مرتبط است که تعیین می‌کند یک بار متحرک چه نیرویی را در آن نقطه تجربه کند ( نیروی لورنتس را ببینید ). [1] از آنجایی که تجسم یک میدان برداری بسیار دشوار است، آموزش مقدماتی فیزیک اغلب از خطوط میدان برای تجسم این میدان استفاده می کند. شار مغناطیسی از یک سطح، در این تصویر ساده شده، متناسب با تعداد خطوط میدانی است که از آن سطح می گذرد (در برخی زمینه ها، شار ممکن است دقیقاً تعداد خطوط میدانی باشد که از آن سطح می گذرند؛ اگرچه از نظر فنی گمراه کننده است. ، این تمایز مهم نیست). شار مغناطیسی تعداد خالص خطوط میدانی است که از آن سطح عبور می کنند. یعنی عددی که از یک جهت می گذرد منهای عددی که در جهت دیگر می گذرد (برای تصمیم گیری در مورد اینکه خطوط میدان دارای علامت مثبت و در کدام جهت دارای علامت منفی هستند به زیر مراجعه کنید). [2] مدل‌های فیزیکی پیچیده‌تر قیاس خط میدان را حذف می‌کنند و شار مغناطیسی را به عنوان انتگرال سطحی جزء طبیعی میدان مغناطیسی که از یک سطح می‌گذرد تعریف می‌کنند. اگر میدان مغناطیسی ثابت باشد، شار مغناطیسی عبوری از سطحی با مساحت برداری S است

$\Phi _{B}=\mathbf {B} \cdot \mathbf {S} =BS\cos \theta ,$ که در آن B بزرگی میدان مغناطیسی (چگالی شار مغناطیسی) با واحد Wb/m 2 ( تسلا )، S مساحت سطح و θ زاویه بین خطوط میدان مغناطیسی و نرمال (عمود) است. ) به اس . برای یک میدان مغناطیسی متغیر، ابتدا شار مغناطیسی را در یک عنصر مساحت بینهایت کوچک d S در نظر می گیریم ، جایی که ممکن است میدان را ثابت در نظر بگیریم:

دΦب=ب⋅داس.

$d\Phi _{B}=\mathbf {B} \cdot d\mathbf {S} .$ سپس یک سطح عمومی، S ، می تواند به عناصر بی نهایت کوچک تقسیم شود و کل شار مغناطیسی از طریق سطح، انتگرال سطح است.

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

از تعریف پتانسیل بردار مغناطیسی A و قضیه اصلی حلقه، شار مغناطیسی را می توان به صورت زیر تعریف کرد:

$\Phi _{B}=\oint _{\partial S}\mathbf {A} \cdot d{\boldsymbol {\ell }},$

جایی که انتگرال خط بر روی مرز سطح S گرفته می شود که با ∂ S نشان داده می شود .

شار مغناطیسی از طریق یک سطح بسته [ ویرایش ]

چند نمونه از سطوح بسته (چپ) و سطوح باز (راست). سمت چپ: سطح یک کره، سطح یک چنبره ، سطح یک مکعب. سمت راست: سطح دیسک ، سطح مربع، سطح یک نیمکره. (سطح آبی، مرز قرمز است.)

مقاله اصلی: قانون گاوس برای مغناطیس

قانون گاوس برای مغناطیس ، که یکی از چهار معادله ماکسول است ، بیان می کند که کل شار مغناطیسی در یک سطح بسته برابر با صفر است. («سطح بسته» سطحی است که به طور کامل حجم(هایی) را بدون سوراخ در بر می گیرد.) این قانون نتیجه مشاهدات تجربی است که تک قطبی های مغناطیسی هرگز پیدا نشده اند.

به عبارت دیگر، قانون گاوس برای مغناطیس عبارت است از:

$\Phi _{B}=\,\!$ $\اینت$ $\scriptstyle S$ $\mathbf {B} \cdot d\mathbf {S} =0$

برای هر سطح بسته S .

شار مغناطیسی از طریق یک سطح باز [ ویرایش ]

برای یک سطح باز Σ، نیروی الکتروموتور در امتداد مرز سطح، ∂Σ، ترکیبی از حرکت مرز، با سرعت v ، از طریق میدان مغناطیسی B (که توسط میدان F عمومی در نمودار نشان داده شده است) و میدان الکتریکی القایی است. ناشی از تغییر میدان مغناطیسی

در حالی که شار مغناطیسی از طریق یک سطح بسته همیشه صفر است، شار مغناطیسی از طریق یک سطح باز نیازی به صفر ندارد و یک کمیت مهم در الکترومغناطیس است.

هنگام تعیین کل شار مغناطیسی از طریق یک سطح، فقط باید مرز سطح مشخص شود، شکل واقعی سطح نامربوط است و انتگرال روی هر سطحی که مرز مشترکی دارد برابر خواهد بود. این نتیجه مستقیم صفر بودن شار سطح بسته است.

تغییر شار مغناطیسی [ ویرایش ]

نوشتار اصلی: قانون استقرا فارادی

به عنوان مثال، تغییر در شار مغناطیسی که از یک حلقه سیم رسانا عبور می کند، باعث ایجاد نیروی الکتروموتور و در نتیجه جریان الکتریکی در حلقه می شود. این رابطه توسط قانون فارادی ارائه می شود :

${\mathcal {E}}=\oint _{\partial \Sigma }\left(\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B} \right)\cdot d{\boldsymbol {\ell }}=-{\frac {d\Phi _{B}}{dt}}،$

جایی که

${\mathcal {E}}$ نیروی الکتروموتور ( EMF ) است،
علامت منفی قانون لنز را نشان می دهد،
Φ B شار مغناطیسی از سطح باز Σ است ،
∂Σ مرز سطح باز Σ است . سطح، به طور کلی، ممکن است در حال حرکت و تغییر شکل باشد، و به طور کلی تابعی از زمان است. نیروی الکتروموتور در امتداد این مرز القا می شود.
d ℓ یک عنصر برداری بی نهایت کوچک از کانتور ∂Σ است ،
v سرعت مرز ∂Σ است ،
E میدان الکتریکی است،
B میدان مغناطیسی است.

دو معادله برای EMF، اولاً، کار بر واحد بار در برابر نیروی لورنتس در حرکت یک بار آزمایشی در اطراف مرز سطح (احتمالاً متحرک) ∂Σ و ثانیاً به عنوان تغییر شار مغناطیسی در سطح باز Σ است. . این معادله اصل پشت یک ژنراتور الکتریکی است .

ناحیه ای که توسط یک سیم پیچ الکتریکی با سه چرخش تعریف می شود.

مقایسه با شار الکتریکی [ ویرایش ]

مقالات اصلی: شار الکتریکی و قانون گاوس

در مقابل، قانون گاوس برای میدان های الکتریکی، یکی دیگر از معادلات ماکسول ، است.

$\Phi _{E}=\,\!$ $\اینت$ $\scriptstyle S$ $\mathbf {E} \cdot d\mathbf {S} ={\frac {Q}{\varepsilon _{0}}}\,\!$

جایی که

E میدان الکتریکی است ،
S هر سطح بسته ای است ،
Q کل بار الکتریکی داخل سطح S است ،
ε 0 ثابت الکتریکی است (یک ثابت جهانی که به آن گذردهی فضای آزاد نیز می گویند).

شار E از طریق یک سطح بسته همیشه صفر نیست . این نشان دهنده وجود "تک قطب های الکتریکی" است، یعنی بارهای مثبت یا منفی رایگان .

الکترومغناطیس
مقالاتی در مورد

برق مغناطیس تاریخ کتاب های درسی
نشان می دهد الکترواستاتیک
نشان می دهد مغناطیس استاتیک
نشان می دهد الکترودینامیک
نشان می دهد شبکه برق
نشان می دهد مدار مغناطیسی
نشان می دهد فرمول کوواریانس
نشان می دهد دانشمندان
v تی ه

همچنین ببینید [ ویرایش ]

پورتال الکترونیک

صفحات دانات ، ورق های ضخیم ساخته شده از هادی های الکتریکی
پیوند شار ، گسترش مفهوم شار مغناطیسی
مدار مغناطیسی یک مسیر بسته است که در آن شار مغناطیسی جریان دارد
کوانتوم شار مغناطیسی کوانتومی شار مغناطیسی است که از یک ابررسانا عبور می کند.

منبع

https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_flux

مشخصات وب

در این وبلاگ به ریاضیات و کاربردهای آن و تحقیقات در آنها پرداخته می شود. مطالب در این وبلاگ ترجمه سطحی و اولیه است و کامل نیست.در صورتی سوال یا نظری در زمینه ریاضیات دارید مطرح نمایید .در صورت امکان به آن می پردازم. من دوست دارم برای یافتن پاسخ به سوالات و حل پروژه های علمی با دیگران همکاری نمایم.در صورتی که شما هم بامن هم عقیده هستید با من تماس بگیرید.
09132003030

ریاضیات

آموزش ریاضی

شار مغناطیسی

توضیحات [ ویرایش ]

شار مغناطیسی از طریق یک سطح بسته [ ویرایش ]

شار مغناطیسی از طریق یک سطح باز [ ویرایش ]

تغییر شار مغناطیسی [ ویرایش ]

مقایسه با شار الکتریکی [ ویرایش ]

همچنین ببینید [ ویرایش ]

منبع

مشخصات وب

موضوعات وب

پیوندها

پیوندهای روزانه

آرشیو وب

آمارگیر وبلاگ

کد پربازدیدترین