التدفق المغناطيسي مقابل المجال المغناطيسي: جوانب وحقائق مختلفة


غالبًا ما يتم الخلط بين التدفق المغناطيسي والمجال المغناطيسي. هنا في هذه المقالة ، سنناقش الاختلافات والتشابهات والحقائق الأخرى المثيرة للاهتمام حول التدفق المغناطيسي مقابل المجال المغناطيسي   

الفيض المغناطيسي والحقل المغناطيسي كلاهما خصائص المغناطيس. الفرق الرئيسي بين التدفق المغناطيسي والمنطقة المغناطيسية هو أن المنطقة المغناطيسية هي منطقة قريبة من المغناطيس أو الموصل الرياضي الحالي حيث يمكن الشعور بالضغط المغناطيسي ، من ناحية أخرى ، الفيض المغناطيسي هو نطاق آثار المنطقة المغناطيسية التي تمر عبر منطقة. 

حقل مغناطيسي   

المجال المغناطيسي هو منطقة في الفضاء تتعرض فيها الأيونات المتحركة والأقطاب المغناطيسية لقوة (مع الأخذ في الاعتبار نقص المجال الكهربائي ، لأن ذلك يؤثر أيضًا على القوة).   

القوة المحسوسة تتناسب مع شدة المنطقة المغناطيسية. يمكن استخدام خطوط المجال المغناطيسي لترمز إلى مجال مغناطيسي. يتم تجميع خطوط المجال المغناطيسي بالقرب من بعضها البعض تحت مجال مغناطيسي أكبر.  

على خط المجال المغناطيسي ، يمكن عمل رأس سهم بحيث تتدفق خطوط المجال في اتجاه القطب الشمالي الموضوع في المجال المغناطيسي. ينتج عن وضع الجسيمات المعدنية في مجال مغناطيسي والسماح لها بالاصطفاف شكل خطوط المجال المغناطيسي. يمكن استخدام القوة التي يختبرها جسيم الشحنة q يتحرك عبر المجال المغناطيسي بسرعة لوصف شدة المجال المغناطيسي ؛  

F= qv * ب

إذا كان المجال المغناطيسي وحركة الجسيمات متعامدة مع بعضها البعض ، فإننا نحصل على ذلك   

F= qvB

عندما تشير كلمة "المجال المغناطيسي" إلى كمية وليس إلى مكان ، فإنها تشير دائمًا إلى شدة المجال المغناطيسي. ال تسلا هي وحدة SI لقياس شدة المجال المغناطيسي (T). يختلف عمق المجال المغناطيسي للأرض باختلاف الموقع ، إلا أنه بعيد عن نطاقه ميكروتسلا.

يتم قياس كمية المادة المغناطيسية التي تمر عبر منطقة ما بمساعدة استخدام التدفق المغناطيسي. يوصف التدفق المغناطيسي بأنه "عدد" سلالات الموضوع المغناطيسية التي تسافر عبر منطقة معينة بطريقة مبسطة. يشير مصطلح "موضوع مغناطيسي" إلى مكان يمكن فيه اختبار ضغط مغناطيسي. يعتمد الموضوع المغناطيسي تمامًا على المغناطيس الذي يولده. يتم إنتاج المجالات المغناطيسية لبضعة تسلا بواسطة مغناطيس مستخدم في معدات التصوير بالرنين المغناطيسي في المستشفيات ، وأعلى مجال مغناطيسي تمكنا من بنائه هو حوالي 90 تسلا.  

الفيض المغناطيسي  

يتم قياس كمية المادة المغناطيسية التي تمر عبر منطقة ما بمساعدة استخدام التدفق المغناطيسي. نتيجة لذلك ، لا يتأثر هذا المقدار فقط بقوة المجال المغناطيسي ولكن أيضًا بحجم المنطقة. يوصف التدفق المغناطيسي بأنه "عدد" سلالات الموضوع المغناطيسية التي تسافر عبر منطقة معينة بطريقة مبسطة. 

من ناحية أخرى ، يتم تقديم التعريف الدقيق للتدفق المغناطيسي عبر حساب المتجه. التدفق المغناطيسي Φ يتم حسابه من خلال دمج المجال المغناطيسي عبر سطح ما بهذه الطريقة ؛   

Φ = ∫ ب.dA

إذا كان المجال المغناطيسي للقوة B يمر بشكل طبيعي إلى منطقة A ، فإن المعادلة أعلاه يتم تبسيطها في هذا  

Φ = بكالوريوس

وحدة SI للتدفق المغناطيسي هي ويبr (Wb). 1Wb = 1T م2

صافي التدفق المغناطيسي عبر سطح مغلق ، وفقًا لمعادلة جاوس للمغناطيسية ، هو صفر. يشير هذا إلى أن خطوط المجال المغناطيسي تشكل حلقات كاملة ، وبالتالي فإن القطب الشمالي بدون قطب جنوبي ، والعكس صحيح مستحيل. على الرغم من عدم تحديد أي بحث لها حتى الآن ، إلا أن بعض الفرضيات تتوقع وجود ما يسمى "أحادي القطب المغناطيسي".  

يوفر الفيض المغناطيسي هو ، إذا استخدمنا سطحًا أملسًا نموذجيًا مع منطقة A كمنطقة اختبار لدينا وأن هناك زاوية θ بين المستوى الطبيعي للسطح ومتجه المجال المغناطيسي (الحجم B).  

Φ = BA cosθ

اين ا ، متجه المنطقة ، على أنه متجه عمودي على مستوى الحلقة بحجم يساوي مساحة الحلقة AA. يتم قياس متجه المنطقة بالمتر2 في وحدات SI. 

تكون الزاوية 0 عندما يكون السطح عموديًا على المجال ، ويكون التدفق المغناطيسي ببساطة BA. 

 

التدفق المغناطيسي مقابل المجال المغناطيسي

S. لا. الفيض المغناطيسي حقل مغناطيسي 
1.يشار إلى كمية خطوط المجال المغناطيسي التي تتدفق عبر منطقة معينة باسم التدفق المغناطيسي.   يشير مصطلح "موضوع مغناطيسي" إلى مكان يمكن فيه اختبار قوة مغناطيسية. 
2.يتأثر التدفق المغناطيسي بمساحة واتجاه المنطقة بالإضافة إلى المغناطيس الذي يولد المجال.   
يعتمد الموضوع المغناطيسي تمامًا على المغناطيس الذي يولده. 
3.وحدة SI الخاصة بـ الفيض المغناطيسي هو ويبر (Wb).  
1Wb = 1T م2
تسلا هي وحدة SI لقياس شدة المجال المغناطيسي (T).  
4.Φ = بكالوريوسF= qvB

التدفق المغناطيسي مقابل شدة المجال المغناطيسي  

تُعرف كمية المجال المغناطيسي في مادة ما والتي تنشأ من تيار خارجي وليست جوهرية للمادة نفسها باسم شدة المجال المغناطيسي ، وغالبًا ما تُعرف باسم شدة المجال المغناطيسي أو شدة المجال المغناطيسي.  

يتم حسابه بالأمبير لكل متر ويتم الإشارة إليه بمساعدة استخدام المتجه H. H الموصوفة

ح = ب / (مو- م) ، حيث B هي كثافة التدفق المغناطيسي ، وهي درجة من المجال المغناطيسي الفعلي داخل نسيج يتم التعبير عنها في صورة انتباه لخطوط المجال المغناطيسي ، أو التدفق ، لكل وحدة مساحة المقطع العرضي ؛ M هو المغنطة.  

يمكن افتراض المجال المغناطيسي H تمامًا مثل الانضباط المغناطيسي الذي تم إنشاؤه بمساعدة استخدام التدفق الحديث عبر الأسلاك ، في نفس الوقت الذي قد يكون فيه المجال المغناطيسي B مفهومًا للحقل المغناطيسي الكلي ، والذي يتضمن المساهمة M من البيوت المغناطيسية للمواد داخل الحقل. 

يكون مجال المغنطة H ضعيفًا عندما يتدفق تيار في سلك ملفوف حول أسطوانة من الحديد الناعم ، ومع ذلك ، فإن متوسط ​​المجال المغناطيسي الفعلي (B) داخل الحديد يمكن أن يكون أكبر بعدة مرات نظرًا لأن B يتم تقويته بشكل كبير من خلال اتجاه الحديد. العديد من المغناطيسات الذرية الطبيعية الصغيرة في طريق المجال.  

المجال المغناطيسي وعلاقة التدفق المغناطيسي

يتم تمثيل المجال المغناطيسي من خلال نواقل منفصلة: واحد يعرف باسم كثافة التدفق المغناطيسي ، أو الحث المغناطيسي ، يتم تمثيله من خلال B ، وكل الآخر المعروف باسم شدة المجال المغناطيسي ، أو شدة المجال المغناطيسي ، يتم تمثيله من خلال H. 

ح = ب / (مو- م) يُظهر العلاقة بين كثافة التدفق المغناطيسي B وشدة المجال المغناطيسي التي هي H.

الفرق بين التدفق المغناطيسي وكثافة التدفق المغناطيسي   

التدفق المغناطيسي هو كمية قياسية ، في نفس الوقت الذي تكون فيه كثافة التدفق المغناطيسي كمية متجهة. العدد القياسي هو نتاج كثافة التدفق المغناطيسي والمتجه المجاور هو التدفق المغناطيسي. التدفق المغناطيسي هو قيمة ثابتة من ناحية أخرى ، فإن كثافة التدفق المغناطيسي تختلف من حيث الكمية. 

 

مشاكل  

1 المشكلة:

في مجال مغناطيسي متجانس بقوة 0.6 تسلا ، يتم وضع حلقة مستطيلة بطول ضلع يبلغ 4 سم بحيث يخلق مستوى الحلقة زاوية 45 درجة مع المجال المغناطيسي. ما هو التدفق الذي يتدفق خلال الحلقة المربعة؟

التدفق المغناطيسي مقابل المجال المغناطيسي

التدفق المغناطيسي مقابل المجال المغناطيسي

حل: القيم المعطاة هي ؛

ل = 4 سم

ب = 0.6 طن

             Φ = 45 °

وضع القيم المعطاة في صيغة التدفق المغناطيسي ،  

    Φ = BA كوس θ

    Φ= (0.6) (0.04 * 0.04) \ cos 45 درجة

    Φ= 0.68 ميجاوات

الزاوية θ = 45 درجة هي الزاوية بين ب ووحدة متجهة طبيعية على السطح.   

والزاوية المعطاة θ = 45 ° مع سطح الحلقة ليس مع المتجه الطبيعي للسطح

n^

2 المشكلة:

حلقة دائرية مساحتها 200 سم2 وضعت في الطائرة xz

ثم ، مجال مغناطيسي موحد لـ B= 0.2i ^ + 0.3j ^T تطبق عليه. ما هو ملف   

(أ) حجم المجال المغناطيسي   

(ب) التدفق المغناطيسي عبر الحلقة المربعة؟  

حل:   

(أ) حجم متجه مثل   

R= صxi^+Ry j^ تعطى بالصيغة ؛  

R= صxi^+Ryj^= √Rxi^2+Ryj^2

لذلك ، يتم تحديد قوة (حجم) المجال المغناطيسي على أنها  

ب = √ [(0.2)2+ (0.3)2] = 0.36 ت

(ب) يتم وضع هذه الحلقة الدائرية في الزاوية اليمنى مع المحور y بحيث يتم كتابة متجه الوحدة المتعامد معها             

y^=n^

الآن نستخدم التعريف العددي للتدفق المغناطيسي كـ   Φ =Bn^ للعثور عليه على النحو التالي  

 Φ =Bn^

= 0.2 ط^+ 0.3 ي^سي جيه^* * 200 10-4

= (0.2i^سي جيه^+ 0.3 ي^.j * 0.2)

= 0.3 * 0.2

= 0.06 ت

لقد استخدمنا 1 سم2= 10-4m2 قاعدة التحويل هذه في الحل أعلاه.

الأسئلة المتداولة | الأسئلة الشائعة   

س: ما هو الفرق بين B و H؟  

الجواب. الفرق بين B و H هو أن B تمثل كثافة التدفق المغناطيسي بينما تمثل H قوة المجال المغناطيسي.  

س: متى يكون التدفق المغناطيسي في ذروته؟  

الجواب. عندما يكون التدفق المغناطيسي عبر الملف مساويًا للصفر ، يكون في ذروته. نتيجة لذلك ، ساوي هذه الصيغة إلى الصفر واحسب الزاوية بين مستوى الملف وخطوط القوة.  

س: على ما يعتمد التدفق المغناطيسي المعلمة؟  

الجواب. يتم تحديد التدفق المغناطيسي من خلال شكل السطح والتيار المتضمن.  

س: ما هي العلاقة بين المجال المغناطيسي والتدفق؟  

الجواب. المغناطيس له خصائص مثل المجال المغناطيسي والتدفق. المجال المغناطيسي هو المكان الذي تتعرض فيه الأيونات المتحركة للقوة ، ويشير التدفق المغناطيسي إلى عدد الخطوط المغناطيسية للقوة التي تنتقل عبره. تتكون الحلقة المغلقة من خطوط القوة المغناطيسية. 


Q. ما الذي يسبب تغير المجال المغناطيسي?


الجواب. يشير مصطلح "التغيير في المجال المغناطيسي" إلى تحول في شدة المجال المغناطيسي
. كلما اقتربنا من المغناطيس ، فإن تنمو القوة المغناطيسية ، وكلما ابتعدنا ، تتضاءل. نتيجة لذلك ، إذا تم دفع مغناطيس نحو أو خارج دائرة كهربائية ، شدة المجال المغناطيسي لذلك الشريط المتحرك سوف يؤثر المغناطيس على الدائرة.

س: كيف يولد المجال المغناطيسي التيارات؟

الجواب: يحدث التيار عن طريق التحول في المجال المغناطيسي بالطريقة التالية:

التحول المذكور أعلاه في المجال المغنطيسي القوة تسبب emf. يُعرف الجهد الكهربائي (الجهد) الذي يسمح بحركة الشحنات لكل وحدة زمنية باسم المجال الكهرومغناطيسي (EMF) ، وينشأ التيار الكهربائي عن طريق مرور الشحنات. يُعرف هذا التيار بالتيار المستحث لأنه ناتج عن تغير في شدة المجال المغناطيسي.

  

   

 

SAKSHI كم

أنا ساكشي شارما ، لقد أكملت تخرجي في الفيزياء التطبيقية. أحب الاستكشاف في مجالات مختلفة وكتابة المقالات هي واحدة منها. في مقالاتي ، أحاول تقديم الفيزياء بأكثر الطرق فهمًا للقراء.

آخر المقالات

رابط إلى هل بجانب اقتران؟ 5 حقائق (متى ولماذا وأمثلة)

هل بجانب اقتران؟ 5 حقائق (متى ولماذا وأمثلة)

تلعب "أدوات الاقتران" و "الظروف المترابطة" نفس الدور من خلال ربط العبارات أو الجمل أو الجمل. دعونا نتحقق من الدور الذي يلعبه "إلى جانب" أثناء ربط الجمل. كلمة "بجانب" هي ...