شار مغناطیسی در مقابل چگالی شار مغناطیسی
شار مغناطیسی و چگالی شار مغناطیسی دو پدیده ای هستند که در تئوری میدان الکترومغناطیسی با آن مواجه می شوند. این پدیده ها در زمینه هایی مانند فیزیک، مهندسی الکترونیک، مهندسی مخابرات، مهندسی برق و فیزیک ذرات اهمیت فوق العاده ای دارند. درک خوب میدان های مغناطیسی برای عملکرد میدان های فوق ضروری است. در این مقاله قصد داریم در مورد اینکه میدان های مغناطیسی چیست، شار مغناطیسی و چگالی شار مغناطیسی چیست، اهمیت آنها، محاسبات و جنبه های مهم شار مغناطیسی و چگالی شار مغناطیسی، شباهت های آنها و در نهایت تفاوت های آنها بحث خواهیم کرد.
شار مغناطیسی
آهنرباها توسط چینی ها و یونانی ها در دوره 800 قبل از میلاد کشف شد. تا 600 قبل از میلاد در سال 1820، هند کریستین اورستد، فیزیکدان دانمارکی، کشف کرد که یک سیم حامل جریان باعث می شود که یک سوزن قطب نما عمود بر سیم باشد. این به عنوان میدان مغناطیسی القایی شناخته می شود. یک میدان مغناطیسی همیشه توسط یک بار متحرک (یعنی یک میدان الکتریکی با زمان متغیر) ایجاد می شود. آهنرباهای دائمی نتیجه اسپین های الکترون اتم ها هستند که با هم ترکیب می شوند و یک میدان مغناطیسی خالص ایجاد می کنند. برای درک مفهوم شار مغناطیسی ابتدا باید مفهوم خطوط میدان مغناطیسی را درک کرد. خطوط میدان مغناطیسی یا خطوط مغناطیسی نیروها مجموعه ای از خطوط فرضی هستند که از قطب N (شمال) آهنربا به قطب S (جنوب) آهنربا کشیده می شوند. در تعریف، این خطوط هرگز از یکدیگر عبور نمی کنند، مگر اینکه شدت میدان مغناطیسی صفر باشد. لازم به ذکر است که خطوط مغناطیسی نیرو یک مفهوم است. آنها در زندگی واقعی وجود ندارنداین مدلی است که برای مقایسه کیفی میدان های مغناطیسی مناسب است. شار مغناطیسی روی یک سطح به تعداد خطوط مغناطیسی نیروهای عمود بر سطح داده شده متناسب است. قانون گاوس، قانون آمپر و قانون بیوت-ساوارت سه قانون مهم در هنگام محاسبه شار مغناطیسی روی سطح هستند. با استفاده از قانون گاوس می توان ثابت کرد که شار مغناطیسی خالص روی یک سطح بسته همیشه صفر است. این بسیار مهم است زیرا نشان می دهد که قطب های مغناطیسی همیشه به صورت جفت رخ می دهند. تک قطبی مغناطیسی را نمی توان یافت.
چگالی شار مغناطیسی
چگالی شار مغناطیسی، همانطور که از نام آن پیداست، چگالی شار مغناطیسی روی یک سطح معین است. این متناسب با تعداد خطوط نیروی مغناطیسی نرمال به سطح داده شده است که از یک واحد سطح می گذرد. از آنجایی که شار مغناطیسی روی یک سطح معین برابر با انتگرال سطح شدت میدان مغناطیسی است، می توان نشان داد که شدت میدان مغناطیسی و چگالی شار مغناطیسی یک پارامتر هستند که به اشکال مختلف بیان می شوند.
تفاوت بین شار مغناطیسی و چگالی شار مغناطیسی چیست؟
– شار مغناطیسی در وبر اندازه گیری می شود، اما چگالی شار مغناطیسی بر حسب وبر در متر مربع اندازه گیری می شود.
– چگالی شار مغناطیسی شار مغناطیسی در واحد سطح است.
– شار مغناطیسی روی یک سطح بسته صفر است، در حالی که چگالی شار مغناطیسی روی سطح بسته از نقطه‌ای به نقطه دیگر متفاوت است.
