Fluxussűrűség

A fluxussűrűség a vizsgált skaláris mennyiség átviteli sebességével együtt irányított vektor a tér adott pontjában, és jellemzi, hogy ennek a mennyiségnek mekkora mennyisége halad át egységnyi idő alatt az adott pontot és ortogonálist tartalmazó egységnyi területen . Található mint $\vec{v}$ $f$ $\vec{v}$

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

ahol a terület elem, az idő, ( a térfogat elem). A kifejezést a fizika számos ágában használják, különösen a hidroaerodinamikában , a hőátadás során bekövetkező szállítási jelenségek elemzésében, a tömegátadásban és az elektrodinamikában . Tömeg, töltés, energia, spin és egyéb mennyiségek átadása jöhet szóba. $dA$ $t$ $\rho _{f}=df/dV$ $dV$

SI-ben a fluxussűrűség a szállított érték egysége osztva négyzetméterrel és másodpercenként. Mondjuk, ha tömegátadásról beszélünk, akkor - ez a tömeg , akkor kg / m 3 -ben mérjük , és a fluxussűrűség kg / m 2 / s dimenziót vesz fel. A fluxussűrűségnek nincs állandósult állapotú betűjelölése. $f$ $f$ $M$ ${\displaystyle \rho _{f))$

Gyakran előfordul, hogy egy mennyiség átvitelét különálló „hordozók”, például molekulák hajtják végre, vagy úgy tekinthetjük, hogy azt végrehajtják, amelyek mindegyike hozzájárul , és sebességgel mozog . Ezután a fluxussűrűséget egy adott pontban a következőképpen számítjuk ki $f_{i}$ ${\vec {v}}_{i}$

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

ahol a figyelembe vett pontot tartalmazó kis térfogat. Itt látható a vivőjárulék átlagos értéke, és az értéket sebességként helyettesítjük . Keresztül (m -3 ; , ahol a részecskék száma a térfogatban) a hordozók koncentrációja. A megadott kifejezések ekvivalenciáját az biztosítja, hogy . Számos olyan „fajta” részecske jelenlétében, amelyek hozzájárulnak és átlagos sebességgel rendelkeznek , $dV$ $f_{one}=<f_{i}>$ ${\vec {v}}=<f_{i}\,{\vec {v}}_{i}>/f_{one}$ $n$ $n=dN/dV$ $N$ $\vec{F}$ $\rho _{f}=f_{one}n$ ${\displaystyle f_{one,s))$ ${\vec {v}}_{s}$

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

ahol a szimbólum a fajtákat jelöli. A legegyszerűbb helyzetben csak egy fajta van, és nincs összegzés. A felírt képletek konkretizálására egy példa ad kifejezést az áramsűrűségre (az átvitt érték elektromos töltés, egy hordozó töltése ) ; itt , és . $s$ ${\vec {j}}=qn{\vec {v}}$ $q$ $\vec{j}$ $\vec{F}$ $q=f_{one}$

A fluxussűrűség integrálját egy bizonyos felületen fluxusnak nevezzük . $\Phi =\int _{S}{\vec {F}}\cdot d{\vec {S}}$

A fluxussűrűség integráljának egy bizonyos időtartam alatti modulusát fluenciának nevezzük . $\left|\int _{0}^{T}{\vec {F}}\,\mathrm {d} t\right|$

Ha az átvitel síkban történik, vagyis egy kétdimenziós rendszert elemeznek, akkor megadható egy "egydimenziós" ( egy méterrel és egy másodperccel osztva egységekben) fluxussűrűség . $f$ ${\vec {F}}=df/dL/dt\,\,{\vec {v}}/v$

Lásd még

Energiaáram sűrűsége
Az elektromágneses tér energiaáram-sűrűsége
Áramsűrűség (töltési fluxussűrűség)