Единица измерения магнитного потока, теория и онлайн калькуляторы

Определение

Элементарный магнитный поток ($dФ$) сквозь малую поверхность $dS$ равен произведению проекции вектора магнитной индукции ($B_n$) на нормаль к элементарной площадке $dS$ на величину этой площадки:

\[dФ=B_ndS\ \left(1\right).\]

Полный поток сквозь всю поверхность $S$ будет равен:

\[Ф=\int\limits_S{B_ndS\ \left(2\right).}\]

Если поверхность $S$ является плоской, находится она в однородном магнитном поле, причем перпендикулярно линиям индукции поля, то магнитный поток можно найти как:

\[Ф=BS\ \left(3\right).\]

Вебер — единица измерения магнитного потока в системе СИ

Единицу измерения магнитного потока можно определить исходя из выражения (3), как:

\[\left[Ф\right]=Тл\cdot м^2=Вб.\]

Единица измерения магнитного потока имеет собственное наименование — вебер (Вб). 1 Вебер — единица измерения магнитного потока в Международной системе единиц (СИ), это магнитный поток, который создает магнитное поле имеющее индукцию 1Тл через поперечное сечение площадью 1 $м^2$.

Иногда 1 вебер определяют иначе. Вебер (единица измерения магнитного потока) — это магнитный поток, при уменьшении которого до нуля, в сцепленной с ним электрической цепи, имеющей сопротивление один ом сквозь поперечное сечение проводника проходит заряд равный одному кулону. Данное определение вебера основывается на формуле:

\[\Delta q=\frac{\Delta Ф}{R}\left(4\right),\]

где $\Delta q$ — заряд, который проходит в замкнутой цепи, при изменении магнитного потока $\Delta Ф$ сквозь поверхность, которую ограничивает цепь; $R$ — сопротивление рассматриваемой цепи. Исходя из формулы (4) вебер можно считать комбинацией следующих единиц:

\[\left[Ф\right]=Вб=Кл\cdot Ом.\]

Производная единица измерения магнитного потока вебер выражается через основные единицы системы СИ как:

\[Вб=Тл\cdot м^2=\frac{кг}{А\cdot с^2}\cdot м^2.\]

Для обозначения кратных и дольных десятичных единиц измерения магнитного потока используют стандартные приставки системы СИ. Например, мВб (мили вебер): $1\ мВб={10}^{-3\ }Вб;;$ ГВб (гига вебер) $1\ ГВб={10}^{6\ }Вб.$

Максвелл — единица измерения магнитного потока в системе СГС

В системе СГС (сантиметр, грамм, секунда) единица измерения магнитного потока, так же как в СИ имеет свое наименование. Она называется максвелл (Мкс). С вебером максвелл соотносится как:

\[1Вб={10}^8Мкс.\]

Максвелл — единица измерения магнитного потока, получил свое название в честь Дж. К. Максвелла в 1900 г.

\[\left[Ф\right]=Мкс=Гс\cdot {см}^2.\]

Через плоский контур, площадью один квадратный сантиметр, находящийся в однородном магнитном поле с индукцией 1 гаусс (Гс) перпендикулярно направлению вектора магнитной индукции, проходит магнитный поток в один максвелл.

Прим

Магнитодвижущая сила — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Магнѝтодви́жущая си́ла (МДС) — физическая величина, характеризующая способность электрических токов создавать магнитные потоки. Используется при расчётах магнитных цепей; является аналогом ЭДС в электрических цепях.

Величина измеряется в амперах (СИ) или же в гилбертах (СГС), причём 1 А = 4π10{\displaystyle {\frac {4\pi }{10}}} Гб ≈ 1,257 Гб. На практике для обозначения единицы МДС часто используется термин «ампер-виток», численно равный единице в СИ.

Магнитодвижущая сила F{\displaystyle {\mathcal {F}}} в катушке или электромагните вычисляется по формуле

F=wI,{\displaystyle {\mathcal {F}}=wI,}

где w{\displaystyle w} — количество витков в обмотке, I{\displaystyle I} — ток в проводнике.

Выражение для магнитного потока в магнитной цепи, называемое иногда законом Гопкинсона, имеет следующий вид:

F=ΦRm{\displaystyle {\mathcal {F}}=\Phi R_{m}}

где Φ{\displaystyle \Phi } — величина магнитного потока, Rm{\displaystyle R_{m}} — магнитное сопротивление проводника. Данная запись является аналогом закона Ома в магнитных цепях.

Потокосцепление — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Потокосцепле́ние (полный магнитный поток) — физическая величина, представляющая собой суммарный магнитный поток, сцепляющийся со всеми витками катушки индуктивности.

Потокосцепление численно равно сумме магнитных потоков, проходящих через каждый виток катушки, т.е. при количестве витков

N и одинаковом магнитном потоке в каждом витке потокосцепление можно определить как Ψ=NΦ1,{\displaystyle \Psi =N\Phi _{1},} где Φ1{\displaystyle \Phi _{1}} — магнитный поток одного витка [ Вб ].

В идеальном соленоиде все магнитные силовые линии проходят через каждый виток (т.е. не пересекают боковую поверхность соленоида), и, следовательно, магнитный поток каждого витка одинаков. Однако на практике магнитные потоки в витках катушки отличаются и величина потокосцепления определяется по формуле:

Ψ=∑i=1NΦi,{\displaystyle \Psi =\sum _{i=1}^{N}{\Phi _{i}},}

где:
N{\displaystyle N} — количество витков;
i{\displaystyle i} — номер витка, с которым сцеплен поток Φi.{\displaystyle \Phi _{i}.}

В случае, если катушка имеет ферромагнитный сердечник, потокосцепление можно определить по формуле:

Ψ=NΦC,{\displaystyle \Psi =N\Phi _{C},}

где ΦC{\displaystyle \Phi _{C}} — магнитный поток через магнитопровод (сердечник) катушки.

Величина потокосцепления, помимо магнитного потока, имеет связь с током I в индуктивности, определяющуюся выражением:

Ψ=IL,{\displaystyle \Psi =IL,}

где L{\displaystyle L} — индуктивность катушки [ Гн ].

Эта формула выражает принцип непрерывности во времени потокосцепления катушки индуктивности.

Запас энергии магнитного поля в катушке индуктивности не может измениться скачком. Это выражает принцип непрерывности во времени. Невозможность скачкообразного изменения потокосцепления индуктивности объясняется, в свою очередь, тем, что в противном случае на индуктивности появилось бы бесконечно большое напряжение, что противоречит опыту.

Принцип непрерывности также означает, что ток в индуктивности не может измениться скачком (см. переходные процессы в электрических цепях):

iL(0+)=iL(0−){\displaystyle i_{L}(0+)=i_{L}(0-)} — первый закон коммутации.

• Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. 2010. 319 с. — ISBN 978-5-9963-0281-9

Напряжённость магнитного поля — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Напряжённость магни́тного по́ля — векторная физическая величина, равная разности вектора магнитной индукции B и вектора намагниченности M. Обычно обозначается символом Н.

В Международной системе единиц (СИ):

H=1μ0B−M,{\displaystyle \mathbf {H} ={\frac {1}{\mu _{0}}}\mathbf {B} -\mathbf {M} ,}

где μ0{\displaystyle \mu _{0}} — магнитная постоянная.

В системе СГС:

H=B−4πM.{\displaystyle \mathbf {H} =\mathbf {B} -4\pi \mathbf {M} .}

В простейшем случае изотропной (по магнитным свойствам) среды и в приближении достаточно низких частот, намагниченность M зависит линейно от приложенного магнитного поля с индукцией B:

M=αB.{\displaystyle \mathbf {M} =\alpha \mathbf {B} .}

Однако исторически принято эту линейную зависимость описывать не коэффициентом α{\displaystyle \alpha }, а использовать связанные величины — магнитную восприимчивость χ{\displaystyle \chi } или магнитную проницаемость μ{\displaystyle \mu }:

M=χ1+4πχB=μ−14πμB.{\displaystyle \mathbf {M} ={\frac {\chi }{1+4\pi \chi }}\mathbf {B} ={\frac {\mu -1}{4\pi \mu }}\mathbf {B} .}

В системе СГС напряжённость магнитного поля измеряется в эрстедах (Э), в системе СИ — в амперах на метр (А/м). В технике эрстед постепенно вытесняется единицей СИ — ампером на метр.

1 Э = 1000/(4π) А/м ≈ 79,5775 А/м.

1 А/м = 4π/1000 Э ≈ 0,01256637 Э.

В вакууме (или в отсутствие среды, способной к магнитной поляризации, а также в случаях, когда последняя пренебрежима) напряжённость магнитного поля (Н) совпадает с вектором магнитной индукции (B) с точностью до коэффициента, равного 1 в СГС и μ0{\displaystyle \mu _{0}} в СИ.

В магнетиках (магнитных средах) напряжённость магнитного поля имеет физический смысл «внешнего» поля, то есть совпадает (быть может, в зависимости от принятых единиц измерения, с точностью до постоянного коэффициента, как, например, в системе СИ, что общего смысла не меняет) с таким вектором магнитной индукции, какой «был бы, если магнетика не было».

Например, если поле создаётся катушкой с током, в которую вставлен железный сердечник, то напряжённость магнитного поля

H внутри сердечника совпадает (в СГС точно, а в СИ — с точностью до постоянного размерного коэффициента) с вектором магнитной индукции B₀ поля, которое было бы создано этой катушкой при отсутствии сердечника. B₀ в принципе может быть рассчитан исходя из геометрии катушки и тока в ней, без всякой дополнительной информации о материале сердечника и его магнитных свойствах.

При этом надо иметь в виду, что более фундаментальной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции B. Именно он определяет силу действия магнитного поля на движущиеся заряженные частицы и токи, а также может быть непосредственно измерен, в то время как напряжённость магнитного поля

H можно рассматривать скорее как вспомогательную величину (хотя рассчитать её, по крайней мере, в статическом случае, проще, в чём состоит её ценность: ведь H создает так называемые свободные токи, которые сравнительно легко непосредственно измерить, а трудно измеримые связанные токи — то есть токи молекулярные и т. п. — учитывать не надо).

Правда, в обычно используемое выражение для энергии магнитного поля (в среде) B и H входят почти равноправно, но надо иметь в виду, что в эту энергию включена и энергия, затраченная на поляризацию среды, а не только энергия собственно поля

[1]. Энергия магнитного поля как такового выражается только через фундаментальную величину B. Тем не менее видно, что величина H феноменологическая и тут весьма удобна.

1. ↑ Для иллюстрации раскроем выражение для плотности энергии поля в среде wsubst{\displaystyle w_{subst}} в случае линейной связи намагниченности от напряженности магнитного поля M=χH.{\displaystyle \mathbf {M} =\chi \mathbf {H} .} В системе СИwsubst=12H⋅B=12(1μ0B−M)⋅B=12μ0B2−12M⋅B,{\displaystyle w_{subst}={\frac {1}{2}}\mathbf {H} \cdot \mathbf {B} ={\frac {1}{2}}({\frac {1}{\mu _{0}}}\mathbf {B} -\mathbf {M} )\cdot \mathbf {B} ={\frac {1}{2\mu _{0}}}\mathbf {B} ^{2}-{\frac {1}{2}}\mathbf {M} \cdot \mathbf {B} ,}где первый член — энергия магнитного поля, второй — энергия взаимодействия поля со средой (например, с магнитными диполями парамагнетика).

• Иродов И. Е. Основные законы электромагнетизма. — 2-е, стереотипное. — Москва: Высшая школа, 1991.

Тесла (единица измерения) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 4 июля 2019; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 4 июля 2019; проверки требует 1 правка. У этого термина существуют и другие значения, см. Тесла.

Те́сла (русское обозначение: Тл; международное обозначение: T) — единица индукции магнитного поля в Международной системе единиц (СИ), равная индукции такого однородного магнитного поля, в котором на 1 метр длины прямого проводника, перпендикулярного вектору магнитной индукции, с током силой 1 ампер действует сила 1 ньютон.

Через основные единицы СИ тесла выражается следующим образом:

Через производные единицы СИ тесла выражается соотношениями:

В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы тесла пишется со строчной буквы, а её обозначение «Тл» — с заглавной.

Соотношения с другими единицами измерения магнитной индукции:

Единица названа в честь изобретателя Николы Теслы. В Международную систему единиц (СИ) тесла введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием СИ в целом^[1].

• В космическом пространстве магнитная индукция составляет от 0,1 до 10 нанотесла (от 10⁻¹⁰ до 10⁻⁸ Тл).
• Магнитное поле Земли значительно варьируется во времени и пространстве. На широте 50° магнитная индукция в среднем составляет 5⋅10⁻⁵ Тл, а на экваторе (широта 0°) — 3,1⋅10⁻⁵ Тл.
• Сувенирный магнит на холодильнике создает поле около 5 миллитесла.
• Отклоняющие дипольные магниты Большого адронного коллайдера — от 0,54 до 8,3 Тл.
• Стандартное значение магнитной индукции, создаваемой высокопольным магнитно-резонансным томографом, — 1,5 Тл.
• В солнечных пятнах — 0,1 Тл.
• В белых карликах — 100 Тл.
• Рекордное значение постоянного магнитного поля, достигнутое людьми без разрушения установки — 1200 Тл^[2]
• Рекордное значение импульсного магнитного поля, когда-либо наблюдавшегося в лаборатории — 2,8⋅10³ Тл^[3]
• Магнитные поля в атомах — от 1 до 10 килотесла (10³ — 10⁴ Тл).
• На нейтронных звёздах — от 1 до 100 мегатесла (10⁶ — 10⁸ Тл).
• На магнетарах — от 0,1 до 100 гигатесла (10⁸ — 10¹¹ Тл).

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные				Дольные
величина	название	обозначение		величина	название	обозначение
101 Тл	декатесла	даТл	daT	10−1 Тл	децитесла	дТл	dT
102 Тл	гектотесла	гТл	hT	10−2 Тл	сантитесла	сТл	cT
103 Тл	килотесла	кТл	kT	10−3 Тл	миллитесла	мТл	mT
106 Тл	мегатесла	МТл	MT	10−6 Тл	микротесла	мкТл	µT
109 Тл	гигатесла	ГТл	GT	10−9 Тл	нанотесла	нТл	nT
1012 Тл	тератесла	ТТл	TT	10−12 Тл	пикотесла	пТл	pT
1015 Тл	петатесла	ПТл	PT	10−15 Тл	фемтотесла	фТл	fT
1018 Тл	эксатесла	ЭТл	ET	10−18 Тл	аттотесла	аТл	aT
1021 Тл	зеттатесла	ЗТл	ZT	10−21 Тл	зептотесла	зТл	zT
1024 Тл	иоттатесла	ИТл	YT	10−24 Тл	иоктотесла	иТл	yT
применять не рекомендуется

Магнитный поток — Большая советская энциклопедия

Магни́тный поток

Поток магнитной индукции, поток Ф вектора магнитной индукции В через какую-либо поверхность. М. п. dФ через малую площадку dS, в пределах которой вектор В можно считать неизменным, выражается произведением величины площадки и проекции B_n вектора на нормаль к этой площадке, то есть dФ = B_ndS. М. п. Ф через конечную поверхность S определяется интегралом: Ф = . Для замкнутой поверхности этот интеграл равен нулю, что отражает соленоидальный характер магнитного поля, то есть отсутствие в природе магнитных зарядов (См. Магнитный заряд) — источников магнитного поля. Единица М. п. в Международной системе единиц (См. Международная система единиц) (СИ) — Вебер, в СГС системе единиц (См. СГС система единиц) — Максвелл, 1 вб = 10⁸мкс.

Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.me

---

Значения в других словарях

1. МАГНИТНЫЙ ПОТОК — (поток магнитной индукции), поток Ф вектора магн. индукции В через к.-л. поверхность. М. п. dФ через малую площадку dS, в пределах к-рой вектор В можно считать неизменным… Физический энциклопедический словарь
2. МАГНИТНЫЙ ПОТОК — МАГНИТНЫЙ ПОТОК — поток вектора магнитной индукции В через какую-либо поверхность. Магнитный поток через малую площадку dS, в пределах которой вектор В неизменен, равен dФ = ВndS, где Bn — проекция вектора на нормаль к площадке dS. Большой энциклопедический словарь
3. МАГНИТНЫЙ ПОТОК — МАГНИТНЫЙ ПОТОК (символ Ф), мера силы и протяженности МАГНИТНОГО ПОЛЯ. Поток через площадь А под прямым углом к одинаковому магнитному полю есть Ф=mНА, где m — магнитная ПРОНИЦАЕМОСТЬ среды, а Н — интенсивность магнитного поля. Научно-технический словарь

какой буквой обозначается магнитное поле?

по-моему B… ошибаешся, Spathi, это есть величина, да, она не постоянная величина, но она ЕСТЬ и имеет общепризнанное обозначение.. . хотя любой из нас ее может назвать по-любому…

Магнитное поле не является какой-либо величиной, и никакого обозначения не имеет. Обозначаются индукция (B) и напряженость (H), если вы об этом. Это характеристики поля. Само поле величиной не является.

Правильно говорит первый пользователь. Обозначения имеют лишь характеристики поля. Силовые — напряженность (Н) и индукция (В) . Они связаны в системе СИ через универсальную постоянную \mu_0. В СГС это тождественные величины.

Основной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции B, измеряется в Тесла, назван в честь югославского изобретателя Николы Теслы. Для умников — характеристика есть величина, а вот поле. это просто поле, не имеет оно своего обозначения, как говорил первый оратор.

В области излучения и распространения электромагнитных волн рассматриваются электрическое и магнитное поля, которые самостоятельно существовать не могут. Они существуют одновременно в виде единого электромагнитного поля, причем векторы E и H этого поля взаимно перпендикулярны (Е — напряженность электрического поля, Н – напряженность магнитного поля) . Величины Е и Н связаны между собой равенством Е=ρН, где ρ (ро) – волновое сопротивление среды.