Fluss

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In der Physik ist ein Fluss eine physikalische Größe, die immer auf eine Fläche A bezogen ist. Ein Fluss kann nur für vektorielle Größen bestimmt werden. Anschaulich ist der Fluss ein Maß dafür, in welcher Stärke die Vektoren einer beliebigen vektoriellen Größe $\vec{F}(\vec{r})$ die Bezugsfläche A "durchbohren". Mathematisch ist ein Fluss Φ das Skalarprodukt einer vektoriellen Größe $\vec{F}(\vec{r})$ mit dem Flächenvektor $\vec{A}$ einer Fläche. Daher ist der Fluss immer eine skalare Größe.

Mit einem physikalischen Fluss muss nicht zwangsläufig eine Bewegung von realen Objekten verbunden sein. Er kann auch mit keinerlei Bewegung oder mit dem Transport einer physikalischen Größe verbunden sein.

  • Wichtige Flüsse, mit denen keinerlei Bewegung verbunden ist, sind der elektrische Fluss und der magnetische Fluss.
  • Ein wichtiger Fluss, mit dem eine Bewegung von Objekten verbunden ist, ist die elektrische Stromstärke. Er beinhaltet die Bewegung von elektrischen Ladungen.
  • Ein wichtiger Fluss, mit dem der Transport einer physikalischen Größe verbunden ist, ist der Energiestrom. Er beinhaltet den Transport von Energie und entspricht der Leistung.


Wenn die vektorielle Größe $\vec F(\vec r)$ auf der gesamte Fläche homogen ist und die Fläche eben ist, ist der Fluss einfach das Skalarprodukt $\Phi =\vec{F}(\vec{r}) \cdot \vec{A}$.

Wenn sich die vektorielle Größe $\vec F(\vec r)$ auf der Fläche ändert, muss der Fluss durch Integration über die Fläche bestimmt werden: $\Phi =\int_{A} \vec{F}(\vec{r}) \cdot d \vec{A}$

Beispiel 1: Unterschied zwischen elektrischem Strom und elektrischem Fluss

Der elektrische Strom $I=\Phi_j =\int_{A} \vec{j}(\vec{r}) \cdot d \vec{A}$ ist der Fluss der Stromdiche $\vec j =\rho \vec v$. Hierbei bewegen sich Ladungen durch die Fläche A.

Der elektrische Fluss $\Phi_E =\int_{A} \vec{E}(\vec{r}) \cdot d \vec{A}$ ist der Fluss des elektrischen Feldes $\vec E$. Hierbei bewegt sich nichts, sondern es stehen E-Feldvektoren auf der Fläche A.