Magneettivuon

Magneettivuon tarkoittaa määrää, jolla magneettikenttä kulkee tietyn pinnan läpi. Sen arvo Φ määritellään integraalilla Φ = ∫S B · dA, jossa B on magneettivuon tiheys ja dA on pinnan pienikokoinen vektori, jonka suunta on pinnan normaalin suunta. SI-järjestelmässä magneettivuon yksikkö on Weber (Wb). Jos B on vakaa ja pinta on tasainen, Φ = B A cos θ, missä A on pinnan pinta-ala ja θ sen normaalin ja B:n suunnan välinen kulma.

Magneettivuon suuruuteen vaikuttavat sekä magneettikentän voimakkuus että pinnan suunta. B on mitattavissa Tesla-asteikolla (1 T = 1 Wb/m^2). B ja magneettivuon tiheys liittyvät materiaaliin ja sen permeabiliteettiin: B = μ0 μr H, jossa μ0 on vakuumimäntä, μr on suhteellinen permeabiliteetti ja H on magneettikentän voimakkuus. Materiaalin läpi kulkeva magneettivuon riippuu sen ominaisuuksista, kuten permittiiviydestä.

Magneettivuorilla on myös kytkentä sidosmagneettisiin käämeisiin. Käämin magneettivuon yhteydessä flux linkage Λ = N Φ, missä N on käämin kierrosten määrä. Muuttuva magneettivuon aiheuttaa sähkövirran indusoitumisen Faradayn lain mukaan: ε = − dΦ/dt.

Gaussin laki magnetismissa toteaa, että suljetun pinnan kautta magneettivuon summa on nolla: ∮ B · dA = 0, mikä osoittaa magneettimonopoleja olevan nolla. Käytännössä magneettivuon käsite on keskeinen sähkömagneetissa, muuntajissa, generaattoreissa ja monissa magneettisiin materiaaleihin liittyvissä ilmiöissä. Esimerkkinä, B = 0,5 T ja pinta-ala A = 0,1 m^2 kuljettaa Φ = 0,05 Wb, kun θ = 0. Magneettivuon on tärkeä osa analyysia, kun tutkitaan magneettikentän vuorovaikutuksia ja muuntajien toimintaa.