Magnētiskās indukcijas plūsma

Elektrodinamika

Elektrodinamikas pamatvienādojumi

1. Maksvela diferenciālvienādojumi

1.1. Integrālie Maksvela vienādojumi

2. Elektriskais lauks

2.1. Gausa teorēma (Elektriskā lauka plūsma)

2.2. Elektriskā lauka cirkulācija

2.3. Kulona likums

2.4. Elektriskā strāva

2.5. Strāvas nepārtrauktības vienādojums

2.6. Pilnās strāvas nepārtrauktības vienādojums

2.7. Nobīdes strāva

2.8. Elektriskā lādiņa nezūdamības likums

2.9. Elektromagnētiskās indukcijas likums

3. Magnētiskais lauks

3.1. Magnētiskās indukcijas plūsma

3.2. Magnētiskās indukcijas cirkulācija

3.3. Lorenca spēks

4. Elektromagnētiskā lauka avoti

5. Elektromagnētiskā lauka enerģija

6. Delta funkcija

Magnētiskās indukcijas plūsmu fizikā apzīmē ar $\Phi \$.

Magnētiskās indukcijas plūsma $\Phi \$ caur jebkuru patvaļīgu, slēgtu, viensakarīgu virsmu $S \$ vienmēr ir vienāda ar nulli.

$\Phi = \oint_S \vec{B} \mathrm{d}\vec{S} = 0 \$

Šis integrālais vienādojums ir Gausa teorēmai analoģiska izteiksme magnētiskajam laukam. Tas nozīmē, ka magnētiskās indukcijas līnijas, būdamas noslēgtas, virsmas $S \$ ierobežotajā tilpumā nesākas un nebeidzas; tās tikai šķērso to.

Plūsmas būtības paskaidrojums

Atšķirībā no stacionāra elektriskā lauka intensitātes $\vec{E} \$ līnijām, kurām ir avoti - elektriskie lādiņi, magnētiskās indukcijas $\vec{B} \$ līnijas vienmēr ir noslēgtas. Tas tā ir tāpēc, ka dabā nepastāv atdalīti vienas "zīmes" (polaritātes) magnētiskie lādiņi - indukcijas līniju avoti. Piemēram, patstāvīga magnēta ziemeļpolu nevar atdalīt no dienvidpola tā, lai katrs no tiem radītu savu magnētisko lauku. Indukcijas līnijas (ārpus magnēta) vienmēr izplūst no ziemeļpola un ieplūst dienvidpolā, noslēdzoties magnētā (no dienvidpola uz ziemeļpolu).

Ja indukcijas līnijas izplatas tikai vienā virzienā

Ja indukcijas līnijas izplatas tikai vienā virzienā un tās caur konkrēto laukumu $S \$ neatgriežas, tad plūsmu $\Phi \$ var aprēķināt pēc formulas:

$\Phi = \vec{B} \mathrm{d}\vec{S} \$

$\vec{B} \mathrm{d}\vec{S} = B \mathrm{d}S \cos\alpha \$

kur

$\alpha \$ - leņķis starp plūsmas virzienu un laukuma perpendikulu (rad)

Tādēļ sanāk, ka

$\Phi = B \mathrm{d}S \cos\alpha \$

Magnētiskās indukcijas plūsmas mērvienība

Magnētiskās indukcijas plūsmas mērvienība ir vēbers (Wb).

1 Wb = 1 T × 1 m², ja virsma ir novietota perpendikulāri indukcijas līnijām.

Elektromagnētiskās indukcijas likums

Elektromagnētiskās indukcijas likums ir

$\epsilon_i = \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \$

kur

$\epsilon_i \$ ir indukcijas elektrodzinējspēks, kuru rada mainīga magnētiskā plūsma V)

$\Delta \Phi \$ ir magnētiskās plūsmas izmaiņa (Wb)

$\Delta t \$ ir laiks, kurā notiek magnētiskās plūsmas izmaiņa (s)

Vairāk par elektromagnētiskās indukcijas likumu skatīt šeit