Flussdichte

Fluss durch eine Probefläche

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

<math>\Phi = \int_S \vec F \mathrm \cdot \mathrm d \vec A</math>

Im Allgemeinen gilt:

<math>\vec F = \frac {\mathrm d \Phi}{\mathrm d A} \cos (\theta) \vec e_F</math>

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

Falls die Fläche senkrecht zur Flussrichtung orientiert ist, gilt:

<math>\vec F = \frac {\mathrm d \Phi}{\mathrm d A_{\perp}}\cdot \vec e_F</math>

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

Beispiele

Siehe auch

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

Vorlage:Hinweisbaustein