Magnetic Flux Density   자속 밀도

(2021-09-08)

자기장 선속 밀도, 자기 유도


1. 자속 밀도 (Magnetic Flux Density)  :  B단위 면적을 통과하는 자속(磁束)의 양  :  B = Φ/A (Φ : 자속, A : 면적)

  ㅇ 용어 유의
     - 때론, `자기 유도(Magnetic Induction)` 라고도 불리우나 `자속 밀도`를 더 많이 씀


2. 자속밀도의 단위MKS 단위계 : 테슬라[Tesla], 1 [T] = 1 [Wb/㎡]
  ㅇ CGS 단위계 : 1 [가우스]= 1 [G (Gauss)] = 1 [Maxwel/㎠], 1 [T] = 104 [G]


3. 자속밀도의 의미

  ㅇ 외부 자기장 H가 존재할 때, 매질이 이에 반응하는 자기적 유도량 (Magnetic Induction)
     - 자성체 종류에 따른 내부 자계세기의 다양한 차이(자성체자화 발생량)에도 불구하고,
     - 자성 물질의 자기적 반응 특성을 일률적으로 취급할 수 있게하는 물리량

  ㅇ 즉,   B = μH  
     - μ 투자율 : 물질에 따른 차이를 설명 
        . 상자성체,반자성체   : BH의 일차 함수 임 (선형적)
           .. 즉, μ가 상수 임
        . 강자성체,준강자성체 :  BH의 일차 함수가 아님 (비 선형적)
           .. 이러한 물질은, 자기 포화, 자기 이력 현상 등이 나타남


4. 자속밀도의 표현식 : 매질자화 M를 고려한 식B  = μH = μ。(1+χm) H = μ。(H + M) [T] 
     - μ = μ。(1+χm) : 투자율
     - μ。: 진공에서의 투자율
     - χm : 자화율 
     - M : 매질자화(Magnetization)


5. 자속밀도의 방향전류밀도에 수직으로 존재하고, 
     - 그 방향은 오른손법칙을 따름
        . 오른손을 움켜지었을 때 엄지손가락방향이 전류이고,
        . 나머지 움켜지는 손가락들이 가리키는 방향이 자속 방향임


6. 자속밀도의 측정전자유도에 의한 방법
     - 시료(자성체)를 둘러싼 코일에 유도된 유도 기전력 emf (자속시간 변화율)으로, 
     - 이에따른 자속밀도(emf = - n dΦ/dt = - n A dB/dt, B = dΦ/A)를 측정
     - 한편, 자계 세기는, B = μH (H : 인가 자장, B : 자기 유도량)로부터 측정역학적 방법 등



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