Magnetfeld und Magnetfluss beziehen sich beide auf die Eigenschaften von Magneten. Das Hauptunterschied zwischen magnetfeld und magnetfluss ist das Magnetfeld ist ein Bereich, in dem Magnetpole und bewegte Ladungen eine Kraft erfahren. Manchmal der Begriff Magnetfeld kann auch verwendet werden, um sich auf die Menge zu beziehen magnetische Feldstärke. Der magnetische Fluss ist ein Maß dafür, wie viel Magnetfeld durch ein Gebiet verläuft.
Ein Magnetfeld ist eine Region im Raum, in der Magnetpole und bewegte Ladungen eine Kraft erfahren (vorausgesetzt, dass kein elektrisches Feld vorhanden ist, da sie auch Kräfte auf Ladungen ausüben können). Je stärker das Magnetfeld ist, desto stärker ist die gefühlte Kraft. Mit kann ein Magnetfeld dargestellt werden Magnetfeldlinien. Bei einem stärkeren Magnetfeld werden die Magnetfeldlinien näher zusammengezogen. Auf der Magnetfeldlinie kann eine Pfeilspitze gezeichnet werden, so dass die Feldlinien entlang der Richtung des Weges zeigen, die von einem im Magnetfeld angeordneten Nordpol genommen wird. Die Form der Magnetfeldlinien kann erhalten werden, indem Eisenspäne in ein Magnetfeld gebracht werden und diese sich ausrichten lassen.
Wenn ein Stabmagnet unter einem Stück Papier gehalten wird und Eisenspäne auf das Papier gestreut werden, richten sich die Späne entlang der imaginären Feldlinien.
Das magnetische Feldstärke (das Magnetflußdichte) kann mit der Kraft definiert werden gefühlt von einem Ladungsteilchen mit einer Geschwindigkeit durchfahren :
Wenn das Magnetfeld senkrecht zur Bewegungsrichtung des Teilchens ist, haben wir dies,
Wenn der Begriff "Magnetfeld" verwendet wird, um sich auf a zu beziehen Menge Anstatt eines Gebiets bezieht sich dies höchstwahrscheinlich auf die magnetische Feldstärke. Die SI-Einheit zur Messung der Magnetfeldstärke ist die Tesla (T). Die magnetische Feldstärke der Erde ändert sich von Ort zu Ort, liegt jedoch in der Größenordnung von Mikroteslas. Magnete, die in MRI-Geräten in Krankenhäusern verwendet werden, neigen dazu, Magnetfelder von wenigen Teslas zu erzeugen, und das stärkste Magnetfeld, das wir schaffen konnten, beträgt etwa 90 T.
Der magnetische Fluss ist ein Maß dafür, wie viel Magnetfeld durch ein Gebiet verläuft. Daher hängt diese Größe nicht nur von der Magnetfeldstärke ab, sondern auch von einer Fläche. Eine vereinfachte Erklärung für den magnetischen Fluss ist, dass der magnetische Fluss die "Anzahl" der Magnetfeldlinien angibt, die durch den Bereich verlaufen.
Die formale Definition für den magnetischen Fluss wird jedoch unter Verwendung der Vektorrechnung angegeben. In dieser Definition ist der magnetische Fluss wird gefunden, indem das Magnetfeld über eine Oberfläche integriert wird:
Für ein gleichmäßiges Magnetfeld der Stärke senkrecht zu einer Fläche , das vereinfacht sich:
Die Einheit des magnetischen Flusses ist dann Tm2. Die SI-Einheit zur Messung des magnetischen Flusses ist der Weber (Wb) mit 1 Wb = 1 T m2.
Gaußisches Magnetismusgesetz sagt, dass der gesamte magnetische Fluss durch eine geschlossene Fläche 0 ist. Dies bedeutet, dass Magnetfeldlinien geschlossene Schleifen bilden, und dass daher ein Nordpol nicht ohne einen Südpol existieren kann und umgekehrt. Es gibt jedoch Theorien, die die Existenz sogenannter "magnetischer Monopole" vorhersagen, obwohl sie noch nicht durch ein Experiment entdeckt wurden.
Magnetfeld beschreibt a Region wo eine magnetische Kraft spürbar ist.
Magnetischer Fluss beschreibt, wie viel Magnetfeld durch ein Gebiet verläuft.
Magnetfeld hängt nur von dem Magneten ab, der ihn produziert.
Magnetischer Fluss hängt nicht nur von dem Magneten ab, der das Feld erzeugt, sondern auch von der Größe und Ausrichtung eines Bereichs.
Die SI-Einheit zum Messen Magnetfeld Stärke ist das Tesla (T).
Die SI-Einheit zum Messen magnetischer Fluss ist der Weber (Wb); 1 Wb = 1 T m2.
Bild mit freundlicher Genehmigung
"Das Magnetfeld eines Stabmagneten, der durch Eisenspäne auf Papier offenbart wurde ..." von Newton Henry Black (Newton Henry Black, Harvey N. Davis (1913), Praktische Physik, The MacMillan Co., USA, S. 242, Abb. 200) [Public Domain], über Wikimedia Commons