Differenza tra il campo magnetico e il flusso magnetico

Differenza principale: campo magnetico e flusso magnetico

Il campo magnetico e il flusso magnetico si riferiscono entrambi alle proprietà dei magneti. Il differenza principale tra il campo magnetico e il flusso magnetico è quello il campo magnetico è una regione in cui i poli magnetici e le cariche in movimento subiscono una forza. A volte, il termine campo magnetico può anche essere usato per riferirsi alla quantità forza del campo magnetico. Il flusso magnetico è una misura di quanto il campo magnetico attraversa un'area.

Cos'è un campo magnetico

Un campo magnetico è una regione nello spazio in cui i poli magnetici e le cariche in movimento subiscono una forza (supponendo che non sia presente un campo elettrico perché possono anche esercitare forze sulle cariche). Più forte è il campo magnetico, più forte è la forza percepita. Un campo magnetico può essere rappresentato usando linee di campo magnetico. Un campo magnetico più forte ha le sue linee di campo magnetico ravvicinate. Una freccia può essere disegnata sulla linea del campo magnetico in modo che le linee del campo puntino lungo la direzione del percorso preso da un polo nord posto nel campo magnetico. La forma delle linee di campo magnetico può essere ottenuta inserendo le limature di ferro in un campo magnetico e consentendo loro di allinearsi.

Se un magnete a barra viene tenuto sotto un pezzo di carta e la limatura di ferro viene spruzzata sulla carta, i documenti si allineano lungo le linee di campo immaginarie.

Il forza del campo magnetico (il densità del flusso magnetico)  può essere definito usando la forza sentito da una particella di carica  viaggiando attraverso di esso ad una velocità :

Se il campo magnetico è perpendicolare alla direzione del movimento della particella, allora lo abbiamo,

Se il termine "campo magnetico" è usato per riferirsi a a quantità piuttosto che una regione, molto probabilmente si riferisce alla forza del campo magnetico. L'unità SI per misurare l'intensità del campo magnetico è la tesla (T). L'intensità del campo magnetico terrestre cambia da un luogo all'altro, ma è nell'ordine delle microtesla. I magneti utilizzati nelle macchine per la risonanza magnetica negli ospedali tendono a produrre campi magnetici di poche tesla e il campo magnetico più forte che siamo riusciti a creare è di circa 90 T.

Cos'è il flusso magnetico

Il flusso magnetico è una misura di quanto il campo magnetico attraversa un'area. Pertanto, questa quantità dipende non solo dalla forza del campo magnetico ma anche da un'area. Una spiegazione semplificata del flusso magnetico è che il flusso magnetico fornisce il "numero" di linee di campo magnetico che attraversano l'area.

Tuttavia, la definizione formale del flusso magnetico viene data usando il calcolo vettoriale. In questa definizione, il flusso magnetico  si trova integrando il campo magnetico su una superficie:

Per un campo magnetico di forza uniforme passando perpendicolare ad un'area , questo semplifica fino a:

L'unità di flusso magnetico è, quindi, T m2. L'unità SI per la misurazione del flusso magnetico è il weber (Wb), con 1 Wb = 1 T m2.

La legge di Gauss sul magnetismo dice che il flusso magnetico totale attraverso una superficie chiusa è 0. Ciò significa che le linee del campo magnetico formano anelli chiusi, e quindi, che un polo nord non può esistere senza un polo sud e viceversa. Tuttavia, ci sono teorie che predicono l'esistenza dei cosiddetti "monopoli magnetici", sebbene nessun esperimento li abbia ancora scoperti.

Differenza tra il campo magnetico e il flusso magnetico

Che cosa descrive

Campo magnetico descrive a regione dove si può sentire una forza magnetica.

Flusso magnetico descrive la quantità di campo magnetico che passa attraverso un'area.

Dipendenza dall'area

Campo magnetico dipende solo dal magnete che lo produce.

Flusso magnetico dipende non solo dal magnete che produce il campo ma anche dalle dimensioni e dall'orientamento di un'area.

Unità di misura

L'unità SI per la misurazione campo magnetico forza è il tesla (T).

L'unità SI per la misurazione flusso magnetico è il weber (Wb); 1 Wb = 1 T m2.

Cortesia dell'immagine

"Il campo magnetico di una barra magnetica rivelata da limature di ferro su carta ..." di Newton Henry Black (Newton Henry Black, Harvey N. Davis (1913) Fisica pratica, MacMillan Co., USA, 242, fig. 200) [Dominio pubblico], tramite Wikimedia Commons