Магнетна индукција

Магнетниот флукс е физичка величина одредена од скаларниот производ на магнетната индукција B и плоча со површина S низ која минува овој флукс.

Магнетен тек во хомогено магнетно поле .

Приказ на магнетен флукс во внатрешноста на електричен калем.

Магнетна индукција или густина на магнетен тек (ознака B) — векторска физичка големина која го опишува магнетното поле и ја одредува Лоренцовата сила со која магнетното поле дејствува на електрично наелектризирана честичка во движење. Магнетната индукција е производ на магнетната пермеабилност на медиумот μ и јачината на магнетното поле H, односно:

$\mathbf {B} =\mu \cdot \mathbf {H}$

Единицата за мерење на магнетната индукција е тесла (T = Wb/m²).

Магнетен тек и густина на магнетниот тек

Збирот на магнетните силници што минуваат низ површината S се нарекува магнетен тек или магнетен флукс Φ . Но, низ некои делови на површината S може да поминуват повеќе, а низ други делови помалку магнетни силници. Според тоа, густината на магнетните силници, односно магнетниот тек, ќе биде различна на различни места. Густината на магнетниот тек се означува со буквата B и се нарекува магнетна индукција. Ако магнетен флукс Φ_B поминува низ површина S, тогаш густината на магнетниот тек B е еднаква на:

$\mathbf {B} ={\Phi _{B} \over \mathbf {S} }$

Густината на магнетниот тек или магнетната индукција е бројот на магнетни силници што минуваат низ единица површина. Во хомогено поле, густината на флуксот B во секоја точка од површината S е иста. Од горенаведениот израз произлегува дека магнетниот флукс е:

$\Phi _{B}=\mathbf {B} \cdot \mathbf {S} \$

Мерна единица за магнетен флукс Φ_B е 1 вебер, или скратено 1 Wb (во чест на германскиот физичар Вилхелм Вебер), а мерна единица за густина на магнетниот тек B, или магнетна индукција, е 1 тесла или скратено 1 Т (во чест на физичарот Никола Тесла). Врската помеѓу овие мерни единици е:

$\mathbf {T} ={\mathbf {Wb} \over \mathbf {m^{2}} }$

имено:

$\mathbf {Wb} =\mathbf {T} \cdot \mathbf {m^{2}} \$

Големината на силата што делува на рамен спроводник во магнетно поле

Ако силата F што делува на рамен електричен спроводник во магнетно поле се мери при различни јачини на електричната струја I, различни густини на магнетниот тек B и различни должини на електричниот спроводник l, се доаѓа до следниот закон:

$F=B\cdot I\cdot l$

Од овој израз, лесно може да се добие магнетната индукција B ако се познати другите 3 величини, односно:

$B={F \over I\cdot l}$

Од ова може да се изведе и дефиницијата за мерната единица на магнетна индукција. Единицата за магнетна индукција е магнетно поле кое делува со сила од 1 N на електричен спроводник со должина од 1 m, кој стои нормално на магнетните силници кога низ него тече електрична струја од 1 А. Оваа мерна единица се нарекува 1 њутн по амперметар (N/Am) или 1 Tesla (T).

Бидејќи:

$\mathbf {N} ={\mathbf {V} \cdot \mathbf {A} \cdot \mathbf {s} \over \mathbf {m} }$

следува:

$\mathbf {T} ={\mathbf {V} \cdot \mathbf {A} \cdot \mathbf {s} \over \mathbf {m} \cdot \mathbf {A} \cdot \mathbf {m} }={\mathbf {V} \cdot \mathbf {s} \over \mathbf {m^{2}} }$

или:

$\mathbf {T} ={\mathbf {V} \cdot \mathbf {s} \over \mathbf {m^{2}} }={\mathbf {Wb} \over \mathbf {m^{2}} }$

па:

$\mathbf {Wb} =\mathbf {V} \cdot \mathbf {s} \$

Од изразот 1 T = 1 Wb/m2 произлеуга меѓународната дефиниција:

1 тесла (Т) е магнетна индукција на хомогено магнетно поле во кое магнетен флукс од еден вебер поминува вертикално низ површина од еден квадратен метар.

Бидејќи 1 T е многу голема единица, бидејќи многу силните електромагнети имаат магнетна индукција од 10 T, а Земјиното магнетно поле е едвај 10 ^-5 T, се користи помала за магнетна индукција единица гаус (G):

$\mathbf {G} =\mathbf {10^{-4}} \mathbf {T} \$

Поврзано

• Електромагнетна индукција