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Definition - Was bedeutet Flux?
Flux ist ein weit verbreitetes Phänomen in der Natur und in der gesamten Physik und Mathematik und damit auch in der Technik allgegenwärtig. Fluss beschreibt den Fluss einer physikalischen Eigenschaft durch den Raum und ist oft mit einer zeitlichen Veränderung verbunden. Es gibt zwei gebräuchliche Verwendungen oder Kontexte für Fluss, die jeweils feste mathematische Rahmenbedingungen haben - Fluss als Vektor im Kontext von Transportphänomenen und Fluss als skalare Größe im Kontext des Elektromagnetismus.
Techopedia erklärt Flux
Fluss ist ein allgemeiner Begriff, der sich auf den Fluss einer physikalischen Größe durch den Raum wie elektromagnetische Wellen bezieht. Das Wort kommt vom lateinischen Wort "Fluxus", was "Flow" bedeutet und wurde zuerst von Isaac Newton als "Fluxion" in die Differentialrechnung eingeführt.
In Transportphänomenen wie Wärmeübertragung und Fluiddynamik wird der Fluss als "Durchflussrate einer Eigenschaft pro Flächeneinheit" betrachtet, die die Dimension von Menge und Zeit hat. Beispielsweise werden die pro Quadratfläche eines Flusses fließende Wassermenge und die Lichtmenge, die pro Sekunde auf eine Fläche trifft, als Arten von Fluss betrachtet.
Beispiele für Transportflüsse sind:
- Wärmefluss - Die Wärmeflussrate in einem bestimmten Bereich
- Impulsfluss - Die Geschwindigkeit der Impulsübertragung pro Flächeneinheit
- Massenfluss - Die Rate des Massenflusses über eine Flächeneinheit
- Energiefluss - Die Geschwindigkeit der Energieübertragung durch eine Flächeneinheit
In Elektromagnetismus, Kraftfeldern und ähnlichen Phänomenen wird Fluss als ein Oberflächenintegral betrachtet und ist die Energie, die um oder durch ein elektrisch geladenes Objekt fließt. In diesem Fall ist die Luftmenge, die sich durch ein Rohr bewegt, die einfachste Art, an Fluss zu denken. Wenn die Windgeschwindigkeit hoch ist und die Rohröffnung (die Fläche) konstant bleibt, ist die durchströmende Luftmenge größer. Um die Luftgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten und die durchströmende Luftmenge zu erhöhen, muss die Öffnung vergrößert werden. Die Flussdichte gibt einfach an, wie nahe die Flusslinien beieinander liegen. In dem ersten Szenario, in dem es eine kleinere Rohröffnung gibt, ist die Flussdichte größer, während die Flussdichte geringer wird, wenn die Fläche der Öffnung vergrößert wird, da jede Flusslinie weiter voneinander oder vom strahlenden Objekt entfernt ist, während die Menge bleibt konstant.
