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磁感应强度

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磁感应强度的概念

磁感应强度(magnetic flux density),描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量,常用符号B表示,国际通用单位为特斯拉(符号为T)。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示,磁感应强度越大表示磁感应越强;磁感应强度越小,表示磁感应越弱。

典型的磁感线分布图

磁感应强度的定义公式

磁感应强度公式B=F/(IL)

磁感应强度是由什么决定的?磁感应强度的大小并不是由F、I、L来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。

如果是一块磁铁,那么B的大小之和这块磁铁的大小和磁性强弱有关。

如果是电磁铁,那么B与I、匝数及有无铁芯有关。

物理网很多文章都建议同学们采用类比的方法来理解各个物理量。我们用电阻R来做个对比。

R的计算公式是R=U/I;可一个导体的电阻R大小并不是由U或者I来决定的。而是由其导体自身属性决定的,包括电阻率、长度、横截面积。同样,磁感应强度B也不是由F、I、L来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。

如果同学们有时间,可以把静电场中电容的两个公式来对比着复习、巩固下。

B为矢量,方向与磁场方向相同,并不是在该处电流的受力方向,运算时遵循矢量运算法则(左手定则)。

描述磁感应强度的磁感线

在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。

磁感线是闭合曲线。规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S极到N极。

磁感线都有哪些性质呢?

⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描述的曲线,它并不是客观存在的。

⒉磁感线是闭合曲线;磁铁的磁感线,外部从N指向S,内部从S指向N;

⒊磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱,磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。

⒋任何两条磁感线都不会相交,也不能相切。

磁感线(不是磁场线)的性质最好与电场线的性质对比来记忆。

通电导线周围的磁场分布

磁感应强度B的所有计算式

磁感应强度B=F/IL

磁感应强度B=F/qv

磁感应强度B=ξ/Lv

磁感应强度B=Φ/S

磁感应强度B=E/v

其中,F:洛伦兹力或者安培力

q:电荷量

v:速度

ξ:感应电动势

E:电场强度

Φ:磁通量

S:正对面积

磁通量

磁通量是闭合线圈中磁感应强度B的累积。

⒈定义一:φ=BS,S是与磁场方向垂直的面积,如果平面与磁场方向不垂直,应把面积投影到与磁场垂直的方向上,求出投影面积;

⒉定义二:表示穿过某一面积磁感线条数;此时,我们认为B代表的意义是单位面积内的磁感线密度。

磁通量是标量,但有正、负,正、负号不代表方向,仅代表磁感线穿入或穿出。同学们能不能想到其他类似的物理量呢?比如,电流,也是有“运动方向”的标量。

当一个面有两个方向的磁感线穿过时,磁通量的计算应算“纯收入”,即ф=ф -ф (ф 为正向磁感线条数,ф 为反向磁感线条数。)

参考文献

安培力与洛伦兹力http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/43297.html


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