שטף מגנטי

שטף מגנטי

שטף מגנטי מתאר כמה קווי שדה מגנטי עוברים דרך שטח מסוים. אם הרבה קווי שדה חוצים את השטח - השטף גדול. אם מעט קווי שדה חוצים את השטח - השטף קטן.

נוסחת השטף המגנטי

את השטף המגנטי נחשב (כמו כל חישוב שטף של שדה וקטורי) ע"י הנוסחה:

$$ \Phi_B = B \cdot A \cdot \cos\theta $$

• B - עוצמת השדה המגנטי.
• A - שטח המסגרת (הלולאה) שדרכה עובר השטף.
• θ - הזווית בין כיוון השדה לבין הניצב למשטח.

אם המשטח ניצב לחלוטין לכיוון השדה (θ=0), השטף מקסימלי (\( \Phi_B=BA \)). אם המשטח מקביל לכיוון השדה (θ=90°), השטף מתאפס - אף קו שדה אינו "חוצה" את המשטח.

מדוע שינוי בשטף חשוב?

שינוי בשטף המגנטי (ולא השטף עצמו) הוא זה שיוצר תופעות השראה חשמלית - נלמד על כך בהמשך (כא"מ מושרה). לכן, חשוב להבין את שלוש הדרכים שבהן שטף יכול להשתנות בזמן:

1. שינוי בשטח המסגרת A - למשל, לולאה המתרחבת או מתכווצת.
2. שינוי בעוצמת השדה B - למשל, מגנט המתקרב או מתרחק מהלולאה.
3. שינוי בזווית θ בין המשטח לשדה - למשל, לולאה המסתובבת בתוך שדה קבוע.

שינוי בשטף בזמן יכול לנבוע מכל אחת משלוש הסיבות הללו, או משילוב שלהן יחד.

יחידות

יחידת השטף המגנטי היא וֶבֶּר (Wb), השווה לטסלה כפול מטר רבוע (\( T\cdot m^2 \)).