Flussdichte: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 4. Oktober 2019, 15:00 Uhr

Fluss durch eine Probefläche

Die Flussdichte ${\vec {F}}$ ist ein Vektorfeld, welches die Menge einer physikalischen Größe beschreibt, die pro Flächenelement $\mathrm {d} {\vec {A}}$ durch eine Probefläche $$ S $$ hindurchfließt. Die Gesamtmenge wird als Fluss $\Phi$ bezeichnet, somit ergibt sich:

\Phi =\int _{S}{\vec {F}}\mathrm {\cdot } \mathrm {d} {\vec {A}}

Im Allgemeinen gilt:

{\vec {F}}={\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} A}}\cos(\theta ){\vec {e}}_{F}

wobei $\theta =\arccos \left({\frac {{\vec {F}}\mathrm {d} {\vec {A}}}{|{\vec {F}}|\cdot |\mathrm {d} {\vec {A}}|}}\right)$ der Winkel zwischen ${\vec {F}}$ und der Senkrechten $\mathrm {d} {\vec {A}}$ des Flächenelements $\mathrm {d} {\vec {A}}$ und ${\vec {e}}_{F}={\frac {\vec {F}}{F}}$ der Einheitsvektor in Richtung von $$ F $$ ist.

Falls die Fläche senkrecht zur Flussrichtung orientiert ist, gilt:

{\vec {F}}={\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} A_{\perp }}}\cdot {\vec {e}}_{F}

Im Englischen ist neben flux density auch die Bezeichnung fluence rate („Fluenzrate“) gebräuchlich.

Beispiele

Elektrische Flussdichte des elektrischen Feldes
Magnetische Flussdichte des magnetischen Feldes
Impulsstromdichte
Elektrische Stromdichte

Siehe auch

Fluenz (Teilchen pro Fläche)
elektrische Stromdichte, Dielektrikum
Strahlungsstromdichte (Bestrahlungsstärke), Lichtstromdichte (Beleuchtungsstärke)
Teilchenstromdichte
Neutronenflussdichte

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 == Beispiele ==
-* Die [[Dichte]] des fließenden Materials sei mit <math>\rho</math> bezeichnet, die [[Strömungsgeschwindigkeit]] im Volumenelement <math>\mathrm{d} V</math> mit <math>\vec v</math>. Dann wird
-:<math>\vec j = \rho \vec v = \frac{\mathrm{d}\dot m}{\mathrm{d} A_{\perp}} \cdot \vec e_j</math>
-Flussdichte genannt (<math>\dot m</math> ist der [[Massenstrom]]). Weitere Beispiele sind die
 * [[Elektrische Flussdichte]] des [[Elektrisches Feld|elektrischen Feldes]]
-* [[Magnetische Flussdichte|Magnetflussdichte]] des [[magnetisches Feld|magnetischen Feldes]]
+* [[Magnetische Flussdichte]] des [[magnetisches Feld|magnetischen Feldes]]
-* Strahlungsflussdichte (auch [[Strahlungsintensität]], Lichtflussdichte, Lichtintensität genannt) für [[Strahlung]] bzw. [[Licht]]
+* [[Impulsstromdichte]]
+* [[Elektrische Stromdichte]]
 == Siehe auch ==
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 [[Kategorie:Strömungsmechanik]]
 [[Kategorie:Elektrodynamik]]
-[[en:Flux density]]