Pfthb

Als Fluss werden verschiedene physikalische Größen bezeichnet, die sich als Produkt eines Feldes und einer Fläche ergeben. Das übliche Formelzeichen für diese Größen ist Φdisplaystyle Phi (großes Phi).

Mögliche Flussgrößen |

Es sei Fdisplaystyle F ein skalares Feld, F→displaystyle vec F ein Vektorfeld und A→displaystyle vec A die betrachtete Fläche (der Flächeninhalt Adisplaystyle A multipliziert mit dem Normaleneinheitsvektor der Fläche). Dann können drei Flussgrößen gebildet werden:

Skalarer Fluss eines Vektorfeldes:

Φ=∫F→⋅dA→displaystyle Phi =int vec Fcdot mathrm d vec A

Vektorfluss eines skalaren Feldes:

Φ→=∫F⋅dA→displaystyle vec Phi =int Fcdot mathrm d vec A

Vektorfluss eines Vektorfeldes:

Φ→=∫F→×dA→displaystyle vec Phi =int vec Ftimes mathrm d vec A

Skalarer Fluss eines Vektorfeldes |

Fluss durch eine Probefläche

Praktisch wichtig ist vor allem der skalare Fluss eines Vektorfeldes, das Skalarprodukt aus Vektorfeld und Fläche. Auch dieser Fluss wird, obwohl er eine skalare Größe ist, in der Literatur manchmal Vektorfluss genannt.^[1] Ist das – auch als Flussdichte bezeichnete – Vektorfeld über die Fläche Adisplaystyle A konstant, geht das Integral einfach in das Skalarprodukt über:

Φ=F→⋅A→displaystyle Phi =vec Fcdot vec A.

Wichtige skalare Flüsse von Vektorfeldern sind beispielsweise der Volumenstrom, der magnetische Fluss und der elektrische Fluss.

Magnetische Flussflächen spielen eine Rolle in der Plasmaphysik der Fusionsreaktoren (siehe Rotationstransformation). Eine Flussfläche ist dadurch charakterisiert, dass der Fluss durch jedes ihrer Flächenelemente null ist. Die Vektoren liegen also parallel zu ihr. Oft werden ineinandergeschachtelte Flussflächen betrachtet, die ausgehend von der größten Flussdichte einen immer größeren Teil des Flusses einhüllen.

Siehe auch |

• 
  Kontinuitätsgleichung, betr. eine spezielle Eigenschaft von Flüssen, die einer Erhaltungsgröße zugeordnet sind


• 
  Elektrische Stromdichte, ein Beispiel für ein Vektorfeld F→displaystyle vec F
  

Einzelnachweise |

1. 
   ↑ Brockhaus Naturwissenschaft und Technik. Band 3, Spektrum Verlag, 2003, ISBN 3-7653-1063-8, S. 2082.
   

Literatur |

 Wikibooks: Vektoranalysis: Teil II – zur Rechnung mit Feldgrößen