流束

更新时间:2022-08-25 17:13

在液体的流动空间任意画一不属流线的封闭曲线,由这些流线组合的表面称为流管,流管内的流线群称为流束。

定义

通量,或称流束是通过一个表面或一个物质的量,是一个物理学概念。在热学流体力学领域中,是指在单位时间内通过单位面积的流量,它是一个向量;在电磁学领域中,是指在单位面积上垂直于其表面的磁场电场的强度,它是一个标量

流量

流量,指单位时间内通过特定表面的流体液体气体)的量(体积质量)。

若以体积衡量流体的量,其流量称之为“体积流量”,这也是多数场合中,流量所指的涵义。在国际单位制(SI)中,体积流量的标准单位为立方米每秒(m/s)。若以质量衡量流体的量,其流量称之为“质量流量”。在国际单位制中,质量流量的标准单位为公斤每秒(kg/s)。

磁通量

磁通量,符号为,是通过某给定曲面的磁场(亦称为磁通量密度)的大小的度量。磁通量的国际单位制单位是韦伯

给定曲面上的磁通量大小与通过曲面的磁场线的个数成正比。此处磁场线的个数是个“净”数量,即从一个方向上通过的个数减去另一个方向上通过的个数。当一个均匀磁场垂直通过一个平面,磁通量即是磁场与该平面面积的乘积。当均匀磁场B以任意角度通过一个平面,磁通量即是磁场与该平面面积a的点积

其中,是磁场B和平面面积法矢量a的夹角。

磁通量通常通过通量计进行测量。通量计包括测量线圈以及估计测量线圈上电压变化的电路,从而计算磁通量。

电通量

电磁学中,电通量是电场通量,A是穿过曲面的面积,与穿过一个曲面的电场线的数目成正比。曲面S上的电通量由以下的曲面积分公式给出:

其中E是电场强度,dA是闭曲面S上的微分面积,其法线指向外侧。

对于封闭的高斯曲面,电通量由以下公式给出:

其中 Qs是曲面所包含的净电荷(包括自由电荷束缚电荷),E是电通量密度。这个关系即为电场的高斯定律的积分形式。它也是麦克斯韦方程组的四个方程之一。

参见

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