Skillnad mellan magnetfält och magnetflöde

Huvudskillnad -magnetiskt fält mot magnetisk flux

Magnetfält och magnetflöde avser både egenskaper hos magneter. De huvudskillnad mellan magnetfält och magnetflöde är det magnetfält är en region där magnetiska poler och rörliga laddningar upplever en kraft. Ibland är termen magnetiskt fält kan också användas för att referera till kvantiteten magnetfältstyrka. Magnetflöde är en mätning av hur mycket magnetfält som passerar genom ett område.

Vad är ett magnetfält

Ett magnetfält är en region i rymden där magnetpoler och rörliga laddningar upplever en kraft (förutsatt att inget elektriskt fält är närvarande eftersom de också kan utöva krafter på laddningar). Ju starkare magnetfältet desto starkare är kraftfiltet. Ett magnetfält kan avbildas med användning av magnetfältlinjer. Ett starkare magnetfält har sina magnetfältlinjer dras närmare varandra. Ett pilhuvud kan dras på magnetfältlinjen så att fältlinjerna pekar utmed riktningen av banan som tas av en nordpol placerad i magnetfältet. Formen på magnetfältlinjerna kan erhållas genom att man sätter in järnfiltrering i ett magnetfält och låter dem ställa upp.

Om en stångmagnet hålls under en bit papper och strykjärnen sprinkles på papperet, så fyller filerna längs de imaginära fältlinjerna.

De magnetfältstyrka (de magnetisk flödestäthet)  kan definieras med hjälp av kraften kände av en laddningspartikel  reser genom det med en hastighet :

Om magnetfältet är vinkelrätt mot partikelns rörelse, så har vi,

Om termen "magnetfält" används för att referera till a kvantitet snarare än en region, refererar det troligtvis till magnetfältstyrkan. SI-enheten för mätning av magnetfältstyrkan är tesla (T). Jordens magnetfältstyrka förändras från plats till plats, men det är i storleksordningen mikroteslas. Magneter som används i MR-maskiner på sjukhus tenderar att producera magnetfält av några teslas och det starkaste magnetfältet som vi lyckats skapa är cirka 90 T.

Vad är Magnetic Flux

Magnetflöde är en mätning av hur mycket magnetfält som passerar genom ett område. Därför beror denna kvantitet inte bara på magnetfältstyrkan men också på ett område. En förenklad förklaring till magnetflödet är att magnetflödet ger "antal" magnetfältlinjer som passerar genom området.

Den formella definitionen för magnetiskt flöde ges dock med användning av vektorkalkyl. I denna definition är magnetflödet  hittas genom att integrera magnetfältet över en yta:

För ett enhetligt magnetfält av styrka passerar vinkelrätt mot ett område , detta förenklar ner till:

Enheten för magnetflöde är då Tm2. SI-enheten för mätning av magnetflöde är Weber (Wb), med 1 Wb = 1 T m2.

Gauss magnetisms lag säger att det totala magnetflödet genom en stängd yta är 0. Det betyder att magnetfältlinjer bildar slutna slingor och därför att en nordpole inte kan existera utan en sydpole och vice versa. Det finns emellertid teorier som förutsäger förekomsten av så kallade "magnetiska monopoler", även om inget experiment ännu har upptäckt dem.

Skillnad mellan magnetfält och magnetflöde

Vad det beskriver

Magnetiskt fält beskriver a område där en magnetisk kraft kan kännas.

Magnetiskt flöde beskriver hur mycket magnetfält som passerar genom ett område.

Beroende på område

Magnetiskt fält beror endast på magneten som producerar den.

Magnetiskt flöde beror inte bara på magneten som producerar fältet utan också på storleken och orienteringen av ett område.

Måttenhet

SI-enheten för mätning magnetiskt fält styrka är tesla (T).

SI-enheten för mätning magnetiskt flöde är weberen (Wb); 1 Wb = 1 T m2.

Image Courtesy

"Magnetfältet i en stångmagnet som avslöjas av järnarkiv på papper ..." av Newton Henry Black (Newton Henry Black, Harvey N. Davis (1913) Praktisk fysik, MacMillan Co., USA, s. 242, fig. 200) [Public Domain], via Wikimedia Commons