Différence principale - champ magnétique vs flux magnétique

Le champ magnétique et le flux magnétique font tous deux référence aux propriétés des aimants. Les différence principale entre le champ magnétique et le flux magnétique est que le champ magnétique est une région où les pôles magnétiques et les charges en mouvement subissent une force. Parfois, le terme champ magnétique peut également être utilisé pour désigner la quantité d'intensité du champ magnétique. Le flux magnétique est une mesure de la quantité de champ magnétique qui traverse une zone.

Qu'est-ce qu'un champ magnétique

Un champ magnétique est une région de l'espace où les pôles magnétiques et les charges en mouvement subissent une force (en supposant qu'aucun champ électrique n'est présent car ils peuvent également exercer des forces sur les charges). Plus le champ magnétique est fort, plus la force ressentie est forte. Un champ magnétique peut être représenté en utilisant lignes de champ magnétique. Un champ magnétique plus fort a ses lignes de champ magnétique rapprochées. Une pointe de flèche peut être dessinée sur la ligne de champ magnétique de sorte que les lignes de champ pointent le long de la direction du chemin emprunté par un pôle nord placé dans le champ magnétique. La forme des lignes de champ magnétique peut être obtenue en plaçant de la limaille de fer dans un champ magnétique et en les laissant s'aligner.

Si une barre aimantée est conservée sous un morceau de papier et que de la limaille de fer est saupoudrée sur le papier, alors la limaille s'aligne le long des lignes de champ imaginaires.

Les intensité du champ magnétique (les densité de flux magnétique)

peut être défini à l'aide de la force

ressenti par une particule de charge

en le traversant à une vitesse

:

Si le champ magnétique est perpendiculaire à la direction du mouvement de la particule, alors nous avons,

Si le terme "champ magnétique" est utilisé pour désigner une quantité plutôt qu'une région, il fait très probablement référence à l'intensité du champ magnétique. L'unité SI pour mesurer l'intensité du champ magnétique est la tesla (T). L'intensité du champ magnétique terrestre change d'un endroit à l'autre, mais elle est de l'ordre du microteslas. Les aimants utilisés dans les appareils d'IRM dans les hôpitaux ont tendance à produire des champs magnétiques de quelques teslas, et le champ magnétique le plus puissant que nous ayons réussi à créer est d'environ 90 T.

Qu'est-ce que le flux magnétique

Le flux magnétique est une mesure de la quantité de champ magnétique qui traverse une zone. Par conséquent, cette quantité dépend non seulement de l'intensité du champ magnétique, mais aussi d'une zone. Une explication simplifiée du flux magnétique est que le flux magnétique donne le « nombre » de lignes de champ magnétique traversant la zone.

Cependant, la définition formelle du flux magnétique est donnée en utilisant le calcul vectoriel. Dans cette définition, le flux magnétique

se trouve en intégrant le champ magnétique sur une surface:

Pour un champ magnétique uniforme de force

passant perpendiculairement à une zone

, cela se simplifie jusqu'à:

L'unité de flux magnétique est donc T m². L'unité SI pour mesurer le flux magnétique est le weber (Wb), avec 1 Wb = 1 T m².

La loi du magnétisme de Gauss dit que le flux magnétique total à travers une surface fermée est de 0. Cela signifie que les lignes de champ magnétique forment des boucles fermées et, par conséquent, qu'un pôle nord ne peut pas exister sans pôle sud et vice versa. Cependant, il existe des théories qui prédisent l'existence de ce que l'on appelle les « monopôles magnétiques », bien qu'aucune expérience ne les ait encore découverts.

Différence entre le champ magnétique et le flux magnétique

Ce qu'il décrit

Champ magnétique décrit une région où une force magnétique peut être ressentie.

Flux magnétique décrit la quantité de champ magnétique qui traverse une zone.

Dépendance de la zone

Champ magnétique ne dépend que de l'aimant qui le produit.

Flux magnétique dépend non seulement de l'aimant qui produit le champ, mais aussi de la taille et de l'orientation d'une zone.

Unité de mesure

L'unité SI pour mesurer intensité du champ magnétique est la tesla (T).

L'unité SI pour mesurer Flux magnétique est le weber (Wb); 1 Wb = 1 T m2.

Image de courtoisie

« Le champ magnétique d'un barreau aimanté révélé par de la limaille de fer sur du papier… » par Newton Henry Black (Newton Henry Black, Harvey N. Davis (1913) Practical Physics, The MacMillan Co., USA, p. 242, fig. 200) [Domaine public], via Wikimedia Commons