Τι είναι η πυκνότητα μαγνητικής ροής;

Το μέτρο της ισχύος ενός μαγνητικού πεδίου ονομάζεται πυκνότητα μαγνητικής ροής ή μαγνητική επαγωγή. Ένας μαγνήτης λέγεται ότι έχει έναν βόρειο και έναν νότιο πόλο. δύο μαγνήτες θα απωθούνται μεταξύ τους όταν όμοιοι πόλοι αντικρίζουν ο ένας τον άλλον και έλκονται ο ένας τον άλλον όταν οι αντίθετοι πόλοι έρχονται κοντά ο ένας στον άλλο. Τα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια εκτρέπονται επίσης σε μαγνητικά πεδία.

Η πυκνότητα της μαγνητικής ροής είναι ανάλογη με τα χαρακτηριστικά των ηλεκτρικών και βαρυτικών πεδίων. Η ισχύς του ηλεκτρικού πεδίου είναι η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα ανά μονάδα φορτίου και η ισχύς του βαρυτικού πεδίου είναι η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα ανά μονάδα μάζας. Τα μαγνητικά πεδία δημιουργούνται από ηλεκτρικό ρεύμα. Η πυκνότητα της μαγνητικής ροής (B) είναι η δύναμη (F) που ασκείται σε ένα αγώγιμο υλικό ανά μονάδα μήκους (l) και ανά μονάδα ρεύματος (I), η οποία μπορεί να γραφτεί ως η εξίσωση B = F / I x l. Η μονάδα της πυκνότητας της μαγνητικής ροής ονομάζεται Tesla.

Ένα μαγνητικό πεδίο δημιουργείται πάντα στις 90 μοίρες προς ένα κινούμενο ηλεκτρικό πεδίο. Η κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος, το μαγνητικό πεδίο και η μαγνητική δύναμη ορίζονται από τον αριστερό κανόνα του John Ambrose Fleming. Κρατώντας τα δύο πρώτα δάχτυλα και τον αντίχειρα του αριστερού χεριού σε ορθή γωνία μεταξύ τους θα υποδεικνύονται οι σχετικές κατευθύνσεις της ώθησης, του πεδίου και του ρεύματος. Όπως υποδηλώνεται από την ομοιότητα των πρώτων ήχων των λέξεων, ο αντίχειρας δείχνει τη σχετική κατεύθυνση της ώθησης και το πρώτο δάχτυλο δείχνει τη σχετική κατεύθυνση του πεδίου. Το δεύτερο δάχτυλο δείχνει τη σχετική κατεύθυνση του ρεύματος.

Είναι δυνατό να δείτε ένα μαγνητικό πεδίο χρησιμοποιώντας μόνο έναν μαγνήτη ράβδου, ένα φύλλο λευκού χαρτιού και μερικά ρινίσματα σιδήρου. Αυτό γίνεται τοποθετώντας τον μαγνήτη κάτω από το χαρτί και πασπαλίζοντας ελαφρά το χαρτί με τα ρινίσματα. Τα γεμίσματα θα ευθυγραμμιστούν με τις καμπύλες γραμμές ροής του μαγνητικού πεδίου. Περισσότερα ρινίσματα θα έλκονται σε κάθε άκρο του μαγνήτη παρά στη μέση, πράγμα που σημαίνει ότι η μαγνητική ροή είναι ισχυρότερη σε αυτά τα σημεία. Αυτό συμβαίνει και με το μαγνητικό πεδίο της Γης.

Το μαγνητικό πεδίο της Γης προκαλείται από την παρουσία ενός λιωμένου, περιστρεφόμενου πυρήνα σιδήρου στο κέντρο του. Η πυκνότητα ροής του είναι ισχυρότερη στο Βόρειο και στο Νότιο πόλο. Τα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια από τον ήλιο έλκονται στους πόλους, γεγονός που προκαλεί το βόρειο σέλας, ή το βόρειο σέλας, και το αυστραλιανό σέλας, ή το νότιο φως.

Οι πιο αδύναμοι μαγνήτες θα ευθυγραμμιστούν με τις γραμμές ροής ισχυρότερων μαγνητών. Είναι αυτό το φαινόμενο που εκμεταλλεύεται μια πυξίδα, η βελόνα της οποίας είναι ένας πολύ αδύναμος μαγνήτης. Κατά σύμβαση, ο νότιος πόλος της πυξίδας δείχνει προς τον Βόρειο Πόλο της Γης, αλλά εάν η πυξίδα μαγνητιζόταν προς την αντίθετη κατεύθυνση, θα έδειχνε τον Νότιο Πόλο.