Flux vs Flux Density
שטף וצפיפות שטף הם שני מושגים חשובים מאוד שנדונו בתורת האלקטרומגנטיקה. שטף הוא כמות השדה דרך משטח מסוים. צפיפות השטף היא כמות השדה שעובר דרך יחידת שטח. שני הרעיונות הללו חשובים מאוד בתחומים כמו אלקטרומגנטיקה, הנדסת חשמל וחשמל, פיזיקה ועוד תחומים רבים. נדרשת הבנה מעמיקה במושגים אלו על מנת להצטיין בתחומים כאלה. במאמר זה, אנו הולכים לדון במה הם שטף וצפיפות שטף, ההגדרות שלהם, היישומים של שטף וצפיפות שטף, קווי הדמיון של שטף וצפיפות שטף, ולבסוף ההבדל בין שטף וצפיפות שטף.
Flux
Flux הוא נכס רעיוני. בשדות כמו שדה חשמלי, מגנטי, אלקטרומגנטי ושדה כבידה, מונח הנקרא שטף מוגדר על מנת לתאר את השדה. כדי להבין מהו שטף יש להבין תחילה את המושג קווי כוח. לדוגמא, קווי שדה מגנטי או קווי כוחות מגנטיים הם קבוצה של קווים דמיוניים אשר נמשכים מקוטב N (צפוני) של המגנט לקוטב S (דרומי) של המגנט. בהגדרה קווים אלו לעולם אינם חוצים זה את זה אלא אם כן עוצמת השדה המגנטי היא אפס. יש לציין כי קווי כוחות מגנטיים הם מושג. הם לא קיימים בחיים האמיתיים. זהו דגם שנוח להשוות שדות מגנטיים באופן איכותי. עבור שדות חשמליים, הקווים נמשכים מהקצה החיובי לקצה השלילי. אומרים שהשטף על פני משטח פרופורציונלי למספר קווי הכוחות המאונכים למשטח הנתון. השטף מסומן באות היוונית ψ. מושג השטף תופס מקום מאוד מיוחד באינדוקציה האלקטרומגנטית.באינדוקציה אלקטרומגנטית, הזרם הזורם דרך לולאה מוליכה סגורה הוא פרופורציונלי לקצב השינוי של השטף המגנטי על פני השטח הסגור שנוצר על ידי הלולאה המוליכה.
צפיפות השטף
השטף אינו מספיק כדי להבין את הטבע האמיתי של תחום נתון. הדרך הטובה ביותר לתאר שדה היא צפיפות השטף. צפיפות השטף נותנת את כמות השדה העובר דרך יחידת שטח עבור המשטח הנתון. צפיפות השטף ידועה גם כעוצמת שדה. למרות שהמונח שטף הוא מונח מושגי לצפיפות השטף יש ערך מספרי, ויחידות. צפיפות השטף בנקודה היא פרופורציונלית לחוזק השדה באותה נקודה מסוימת.
מה ההבדל בין Flux ל-Flux Density?
• למונח שטף אין יחידות ואילו צפיפות השטף היא כמות עם יחידות.
• לא ניתן למדוד שטף, אבל ניתן למדוד את צפיפות השטף.
• השטף לא נותן מושג ברור לגבי אופי השדה, אבל צפיפות השטף נותנת מודל טוב מאוד לתחום.
• ניתן לזהות את צפיפות השטף ככמות השדה שעובר נורמלי דרך משטח יחידה נתון.
