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          高中物理網

          磁感應強度

          王尚老師微信

          磁感應強度的概念

          磁感應強度(magnetic flux density),描述磁場強弱和方向的物理量,是矢量,常用符號B表示,國際通用單位為特斯拉(符號為T)。磁感應強度也被稱為磁通量密度或磁通密度。在物理學中磁場的強弱使用磁感應強度來表示,磁感應強度越大表示磁感應越強;磁感應強度越小,表示磁感應越弱。

          典型的磁感線分布圖

          磁感應強度的定義公式

          磁感應強度公式B=F/(IL)

          磁感應強度是由什么決定的?磁感應強度的大小并不是由F、I、L來決定的,而是由磁極產生體本身的屬性。

          如果是一塊磁鐵,那么B的大小之和這塊磁鐵的大小和磁性強弱有關。

          如果是電磁鐵,那么B與I、匝數及有無鐵芯有關。

          物理網很多文章都建議同學們采用類比的方法來理解各個物理量。我們用電阻R來做個對比。

          R的計算公式是R=U/I;可一個導體的電阻R大小并不是由U或者I來決定的。而是由其導體自身屬性決定的,包括電阻率、長度、橫截面積。同樣,磁感應強度B也不是由F、I、L來決定的,而是由磁極產生體本身的屬性。

          如果同學們有時間,可以把靜電場中電容的兩個公式來對比著復習、鞏固下。

          B為矢量,方向與磁場方向相同,并不是在該處電流的受力方向,運算時遵循矢量運算法則(左手定則)。

          描述磁感應強度的磁感線

          在磁場中畫一些曲線,用(虛線或實線表示)使曲線上任何一點的切線方向都跟這一點的磁場方向相同(且磁感線互不交叉),這些曲線叫磁感線。

          磁感線是閉合曲線。規定小磁針的北極所指的方向為磁感線的方向。磁鐵周圍的磁感線都是從N極出來進入S極,在磁體內部磁感線從S極到N極。

          磁感線都有哪些性質呢?

          ⒈磁感線是徦想的,用來對磁場進行直觀描述的曲線,它并不是客觀存在的。

          ⒉磁感線是閉合曲線;磁鐵的磁感線,外部從N指向S,內部從S指向N;

          ⒊磁感線的疏密表示磁感應強度的強弱,磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向。

          ⒋任何兩條磁感線都不會相交,也不能相切。

          磁感線(不是磁場線)的性質最好與電場線的性質對比來記憶。

          通電導線周圍的磁場分布

          磁感應強度B的所有計算式

          磁感應強度B=F/IL

          磁感應強度B=F/qv

          磁感應強度B=ξ/Lv

          磁感應強度B=Φ/S

          磁感應強度B=E/v

          其中,F:洛倫茲力或者安培力

          q:電荷量

          v:速度

          ξ:感應電動勢

          E:電場強度

          Φ:磁通量

          S:正對面積

          磁通量

          磁通量是閉合線圈中磁感應強度B的累積。

          ⒈定義一:φ=BS,S是與磁場方向垂直的面積,如果平面與磁場方向不垂直,應把面積投影到與磁場垂直的方向上,求出投影面積;

          ⒉定義二:表示穿過某一面積磁感線條數;此時,我們認為B代表的意義是單位面積內的磁感線密度。

          磁通量是標量,但有正、負,正、負號不代表方向,僅代表磁感線穿入或穿出。同學們能不能想到其他類似的物理量呢?比如,電流,也是有“運動方向”的標量。

          當一個面有兩個方向的磁感線穿過時,磁通量的計算應算“純收入”,即ф=ф -ф (ф 為正向磁感線條數,ф 為反向磁感線條數。)

          參考文獻

          安培力與洛倫茲力http://www.ademyakup.com/zongjie/kaodian/43297.html

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