Magneticka indukce

Hustota toku je vektor spoluřízený s přenosovou rychlostí uvažované skalární veličiny v daném bodě prostoru a charakterizující množství této veličiny, které projde za jednotku času jednotkovou plochou obsahující daný bod a ortogonální . Nachází se jako $\vec{v}$ $F$ $\vec{v}$

{\vec {F}}={\frac {df}{dA\,dt}}\cdot {\frac {\vec {v}}{v}}=\rho _{f}\,{ \vec{v}}

kde je prvek plochy, je čas, ( je prvek objemu). Termín se používá v mnoha odvětvích fyziky, zejména v hydroaerodynamice , při analýze transportních jevů při přenosu tepla , přenosu hmoty a v elektrodynamice . Lze uvažovat o přenosu hmoty, náboje, energie, spinu a dalších veličin. $dA$ $t$ $\rho _{f}=df/dV$ $dV$

V SI má hustota toku jednotku přepravované hodnoty dělenou metrem čtverečním a za sekundu. Řekněme, že pokud mluvíme o přenosu hmoty, pak - toto je hmotnost , pak se měří v kg / m 3 a hustota toku nabývá rozměru kg / m 2 / s. Pro hustotu toku neexistuje žádné písmeno ustáleného stavu. $F$ $F$ $M$ ${\displaystyle \rho _{f))$

Docela často se přenos množství provádí nebo může být považován za uskutečněný pomocí diskrétních „nosičů“, například molekul, z nichž každá přispívá a pohybuje se rychlostí . Hustota toku v daném bodě se pak vypočítá jako $f_{i}$ ${\vec {v}}_{i}$

{\vec {F}}={\frac {d}{dV}}\sum _{i=1}^{N}f_{i}\,{\vec {v}}_{i} =f_{one}n\,{\vec {v))

kde je malý objem obsahující uvažovaný bod. Zde je průměrná hodnota příspěvku nosiče a hodnota je nahrazena rychlostí . Přes (m -3 ; , kde je počet částic v objemu) je koncentrace nosičů. Ekvivalence daných výrazů pro je zajištěna tím, že . V přítomnosti několika "druhů" částic, které přispívají a mají průměrnou rychlost, bude existovat $dV$ $f_{one}=<f_{i}>$ ${\vec {v}}=<f_{i}\,{\vec {v}}_{i}>/f_{one}$ $n$ $n=dN/dV$ $N$ $\vec{F}$ $\rho _{f}=f_{one}n$ ${\displaystyle f_{one,s))$ ${\vec {v}}_{s}$

{\vec {F}}=\sum _{s}{\frac {f_{one,s}dN_{s}}{dA\,dt}}\cdot {\frac {{\vec {v }}_{s}}{v_{s}}}=\součet _{s}f_{jeden,s}\,n_{s}{\vec {v}}_{s}

kde symbol označuje odrůdy. V nejjednodušší situaci existuje pouze jeden druh a žádný součet. Příklad konkretizace zapsaných vzorců dává vyjádření pro proudovou hustotu (přenášená hodnota je elektrický náboj, náboj jednoho nosiče je ); zde odpovídá , a . $s$ ${\vec {j}}=qn{\vec {v}}$ $q$ $\vec{j}$ $\vec{F}$ $q=f_{one}$

Integrál hustoty toku na určité ploše se nazývá tok . $\Phi =\int _{S}{\vec {F}}\cdot d{\vec {S}}$

Modul integrálu hustoty toku za určité časové období se nazývá fluence . $\left|\int _{0}^{T}{\vec {F}}\,\mathrm {d} t\right|$

Pokud k přenosu dochází v rovině, to znamená, že je analyzován dvourozměrný systém, lze zadat "jednorozměrnou" (v jednotkách dělených metrem a sekundou) hustotu toku . $F$ ${\vec {F}}=df/dL/dt\,\,{\vec {v}}/v$

Viz také

Hustota energetického toku
Hustota energetického toku elektromagnetického pole
Hustota proudu (hustota toku náboje)