Magnetni tok

Magnetski tok je fizikalna veličina određena skalarnim umnoškom magnetske indukcije B i plohe ploštine S kroz koju taj tok prolazi.

Vektori magnetskog toka su uvijek okomiti (normalni) na plohu.

Prikaz magnetskog toka unutar električne zavojnice.

Magnetski tok u homogenom magnetskom polju.

Magnetski tok ili magnetski fluks (oznaka Φ) je fizikalna veličina određena skalarnim umnoškom magnetske indukcije B i plohe ploštine (površine) S kroz koju taj tok prolazi:

${\mathrm{\Phi }}_B=\underset{S}{\iint }𝐁\cdot d𝐒$

to jest za homogeno magnetsko polje i ravninski geometrijski lik ploštine S:

${\mathrm{\Phi }}_B=𝐁\cdot 𝐒=B\cdot S\cdot \cos \theta$

Pojednostavljeno gledano, magnetski tok kroz neku ploštinu razmjeran je broju silnica koje prolaze kroz tu ploštinu. Mjerna je jedinica magnetskoga toka veber (Wb = T∙m² = V∙s). Magnetski tok kroz zatvorenu površinu je uvijek jednak nuli, zbog činjenice da ne postoje magnetski monopoli.

Objašnjenje

Magnetski tok kroz površinu S koja je koja se nalazi pod kutem $\theta$ u odnosu na homogeno magnetsko polje jednak je umnošku iznosa magnetske indukcije B, površine S i kosinusu kuta $\alpha$:

${\mathrm{\Phi }}_B=B\cdot S\cos \theta$

Ako je $𝐁$ vektor magnetskog polja, a $𝐒$ vektor okomit na površinu, jednak površini po veličini, tada je magnetski tok jednak njihovom skalarnom umnošku

${\mathrm{\Phi }}_B=𝐁\cdot 𝐒$

Kod nehomogenog magnetskog polja, element magnetskog toka je jednak skalarnom umnošku magnetskog polja i elementa površine:

$\mathrm{d}{\mathrm{\Phi }}_B=𝐁\cdot \mathrm{d}𝐒$

Iz čega slijedi da je u općenitom slučaju magnetski tok kroz neku površinu jednak:

${\mathrm{\Phi }}_B=\underset{S}{\iint }𝐁\cdot d𝐒$

Magnetski tok i gustoća magnetskog toka

Skup magnetskih silnica koji prolazi kroz neku površinu S zove se magnetski tok ili magnetski fluks Φ. No kroz neke dijelove površine S može prolaziti više, a kroz neke dijelove manje magnetskih silnica. Prema tome gustoća magnetskih silnica, odnosno magnetskog toka, bit će na različitim mjestima različita. Gustoća magnetskog toka označuje se slovom B i zove se magnetska indukcija. Ako kroz neku površinu S prolazi magnetski tok Φ_B, onda je gustoća magnetskog toka B jednaka:

$𝐁=\frac{{\mathrm{\Phi }}_B}{𝐒}$

Gustoća magnetskog toka ili magnetska indukcija je broj magnetskih silnica koji prolazi kroz jedinicu površine. U homogenom polju je gustoća toka B u svakoj točki površine S jednaka. Iz gornjeg izraza slijedi da je magnetski tok:

${\mathrm{\Phi }}_B=𝐁\cdot 𝐒$

Mjerna jedinica za magnetski tok Φ_B je 1 veber, kraće 1 Wb (u počast njemačkog fizičara Wilhelma Webera), a mjerna jedinica za gustoću magnetskog toka B, odnosno magnetsku indukciju, je 1 tesla, kraće 1 T (u počast našem fizičaru Nikoli Tesli). Veza između ovih mjernih jedinica je:

$𝐓=\frac{𝐖𝐛}{{𝐦}^{\mathrm{𝟐}}}$

odnosno:

$𝐖𝐛=𝐓\cdot {𝐦}^{\mathrm{𝟐}}$

Poveznice

• Električni tok
• Elektromagnetska indukcija
• Magnetska indukcija