磁场的主要物理量
高二物理《磁场》知识点
高二物理《磁场》知识点在现实学习生活中，不管我们学什么，都需要掌握一些知识点，知识点在教育实践中，是指对某一个知识的泛称。
还在苦恼没有知识点总结吗？下面是店铺整理的高二物理《磁场》知识点汇总，希望能够帮助到大家。
高二物理《磁场》知识点11、磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T),1T=1N/A?m2、安培力F=BIL;(注：L⊥B){B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}3、洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s)｝4、在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注：(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负。
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握。
(3)其它相关内容：地磁场/磁电式电表原理/回旋加速器/磁性材料。
高二物理《磁场》知识点21、首先发现电流的磁效应的科学家：丹麦的奥斯特2、磁场(磁感应强度B)方向：与小磁针北极受力方向相同，也是磁感线的切线方向。
3、安培定则(右手螺旋定则)：判定电流产生的磁场方向4、安培力：通电导体(电流)在磁场中所受的力通常叫安培力(1)方向：用左手定则判定(2)大小：F=BIL(B⊥I)，F=0(B‖I)通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
磁场的基本物理量
1. 磁场的基本物理量
• 对磁场特性的描述，已在大学物理中进行了详尽 的讨论。这里将对几个基本物理量做以下复述。
一、磁感应强度
磁感应强度 B 是表示磁场空间某点的磁场强弱和 方向的物理量。它是矢量。磁场对电流(或运动电荷) 有作用，而电流(或运动电荷)也将产生磁场。
磁滞损耗要引起铁心发热。为了减小磁滞损耗，应 选用磁滞回线狭小的磁性材料制造铁心。硅钢就是 变压器和电机中常用的铁心材料，其磁滞损耗较小。
② 涡流损耗 由涡流所产生的铁损称为涡流损耗△Pe0
φ i
当线圈中通有交流电时，它所产生的磁通也是 交变的。因此，不仅要在线圈中产生感应电动势， 而且在铁心内也要产生感应电动势和感应电流。这 种感应电流称为涡流，它在垂直于磁通方向的平面 内环流着。
4 交流铁心线圈电路
铁心线圈分为两种：
1．直流铁心线圈电路
2．交流铁心线圈电路
直流铁心线圈通直流来励磁（如直流电机的励磁 线圈、电磁吸盘及各种直流电器的线圈）。因为励磁 是直流，则产生的磁通是恒定的，在线圈和铁心中不 会感应出电动势来，在一定的电压U下，线圈电流I只 与线圈的R有关，P也只与I2R有关，所以分析直流铁 心线圈比较简单。本课不讨论。
由涡流所产生的铁损称为涡流损耗△Pe0 φ
i
当线圈中通有交流电时，它所产生的磁通也是 交变的。因此，不仅要在线圈中产生感应电动势， 而且在铁心内也要产生感应电动势和感应电流。这 种感应电流称为涡流，它在垂直于磁通方向的平面 内环流着。
可分为磁性材料和非磁性材料两大类。
•非磁性材料的相对磁导率为常数且接近于1； •磁性材料的相对磁导率则很大。
磁场中的磁感应强度和磁场能量
磁场中的磁感应强度和磁场能量磁场是物质中存在的一种物理现象，其具有方向和幅度上不同的特性。
在磁场中，磁感应强度和磁场能量是研究磁场性质的两个重要概念。
本文将分别探讨磁感应强度和磁场能量在磁场中的作用和计算方法。
一、磁感应强度磁感应强度，也称为磁场强度，是描述磁场中磁力作用强度的物理量。
磁感应强度矢量的大小表示磁力的大小，方向则表示磁力的方向。
磁场强度的单位是特斯拉（T）。
在磁场中，磁感应强度决定了磁力的大小。
根据安培定律，通过导线的电流所产生的磁场强度与导线所在位置处的磁感应强度成正比。
具体而言，当导线产生的电流增大时，磁感应强度也随之增大。
我们可以通过以下公式计算磁感应强度：B = μ₀ * (I / (2πr))其中，B表示磁感应强度，μ₀代表磁导率常数，I表示电流强度，而r则是电流所在位置与计算磁感应强度的位置之间的距离。
二、磁场能量磁场能量是指磁场中的能量密度。
磁场能量与磁感应强度有关，它表示单位体积内磁场所储存的能量。
磁场能量的单位是焦耳每立方米（J/m³）。
在磁场中，磁场能量的大小与磁感应强度的平方成正比。
具体而言，当磁感应强度增大时，磁场能量也相应增大。
我们可以通过以下公式计算磁场能量：W = (1/2) * B² * μ₀其中，W表示磁场能量，B表示磁感应强度，而μ₀代表磁导率常数。
三、磁感应强度与磁场能量的关系磁感应强度和磁场能量是磁场中不可分割的两个特性。
它们之间存在紧密的关系，可以相互影响。
首先，根据磁场能量的计算公式可知，磁场能量的大小与磁感应强度的平方成正比。
因此，当磁感应强度增大时，相应的磁场能量也会增大。
反之亦然。
其次，磁感应强度与磁场能量的关系也可由物质特性引申。
不同物质对磁感应强度的响应不同，磁场能量也会受到影响。
例如，在铁磁材料（如铁）中，磁感应强度较大，因此磁场能量也相对较大。
而在非铁磁材料（如木材）中，磁感应强度较小，磁场能量也相对较小。
第一节磁场基本物理量何铁磁性材料
第一节磁场基本物理量和铁磁性材料一、电磁场的基本物理量为了更好地理解磁场的基本性质，介绍四个常用的基本物理量，即磁感应强度Ｂ、通Φ、磁导率μ、磁场强度Ｈ。
1、磁感应强度Ｂ磁感应强度Ｂ是反映磁场性质的参数.它的大小反映磁场强弱,它的方向就是磁场的方向.若在磁场中某一区域，磁力线疏密一致，且方向相同，则称该区域为匀强磁场或均匀磁场.在均匀磁场内，磁感应强度处处相同。
场内某点磁力线的方向即磁感应强度的方向，磁力线的多少就表示磁感应强度的大小。
一载流导体在磁场中受电磁力的作用，如图3-1所示。
电磁力的大小就与磁感应强度Ｂ、电流I、垂直于磁场的导体有效长度L成正比。
公式为F＝BILsinα（3一1）式中,α为磁场与导体的夹角；Ｂ为磁感应强度，单位是特斯拉（T），工程上也曾用高斯（Gs）。
两个单位的大小关系是:1Gs=10-4 T。
若α＝90°，则F＝BIL （3一2）电磁力的方向可用左手定则来确定。
2、磁通Φ磁感应强度B和垂直于磁场方向的某一面积S的乘积称为该截面的磁通Φ。
若磁场为匀强磁场，Φ的大小为：Φ= BS (3-3)磁通Φ的单位为韦伯(Wb), 工程上过去常用麦克斯韦(Mx), 两个单位的大小关系是:1Mx=10-8Wb。
磁力线垂直穿过某一截面, 磁力线根数越多,就表明磁通越大;磁通越大就表明在一定范围中磁场越强。
由于磁力线是首尾闭合的曲线，所以穿入闭合面的磁力线数，必等于穿出闭合面的磁力线数，这就是磁通的连续性。
3、磁导率μ磁导率μ是用来衡量磁介质磁性性能的物理量。
如图3-2所示一直导体，通电后在导体周围产生磁场,在导体附近一处X点的磁感应强度B与导体中的电流I及X点所处空间几何位置、磁介质μ有关。
公式为:（3-4）由式（3-4）可知磁导率μ越大，在同样的导体电流和几何位置下，磁场越强，磁感应强度B越大，磁介质的导磁性能越好。
不同的介质，磁导率μ也不同，例如真空中的磁导率μ0=4π×10-7H/m,一般磁介质的磁导率μ与真空中磁导率μ0的比值，称为相对磁导率，用表示μr表示，即（3-5）磁导率μ的单位为亨/米（H/m）。
常用基本电磁定律
垂直穿过某截面积的磁力线总和。单位：Wb
F SΒ dA
对于均匀磁场，若B与S垂直，则 F BA
磁场强度H
计算磁场时引用的物理量(实际也在存在的)。单位：A/m B=μH
μ:导磁材料的磁导率。
注意:B的大小与磁场环境有关,H的大小与磁场内在因素有关.
3
电磁学的基本定律
1.3.2 法拉第电磁感应定律—— 磁生电
14
1.4.2 软磁材料与硬磁材料
1、软磁材料——磁滞回线较窄。 硅钢片、铸铁、铸钢、铁氧体等。 用于制作电器设备的铁心。
2、硬磁材料——磁滞回线较宽。 铷铁硼、铁钴钐。 用于制作永久磁铁。
B H(i)
B H(i)
15
1.4.3 铁心损耗
铁耗
磁滞损耗 ：由磁畴相互摩擦发热造成
Ñ ph fV HdB Ch fBmnV
11
二、磁化曲线和磁滞回线
1、起始磁化曲线
Φ i
物体从无磁性开始，磁
场强度H(i)由零逐渐增
加时，磁通密度B将随 B μ= B/H
பைடு நூலகம்
之增加。用B=f (H)描述
c
的曲线就称为起始磁化
b
曲线。
a
O
磁饱和现象
d B=f (H)
导磁性能的 非线性现象
H∝i
12
2、磁滞回线
Φ
磁滞回线——当H在Hm和－ Hm i 之间反复变化时，呈现磁滞现
第1章 磁路 本章内容
磁路的基本知识 电磁学基本定律 常用磁性材料及其特性
1
第一节 磁路的基本定律
一、磁场的几个常用物理量
1.磁感应强度(磁密) B
•表征磁场强弱及方向的物理量。单位：特斯拉T(Wb/m2)
磁学
A1=6.5×5×0.92=30cm2 A2=8×5=40cm2 A3=ab+(a+b)l0
=5×6.5+(5+6.5) ×0.1=33.65cm2
JIE
⑶ 求各段磁路磁感应强度
⑷ 求各段磁路磁场强度
B1
A1
3103 30104
1T
3103 B2 A2 40104 0.75T
B0
A0
的系数。
Φ
Φ
ie
ie
i
+
ue
–
§9.6交流铁心线圈的电路模型
一、励磁电流的计算
U E I a
I
IM
E
损耗角
arc
tan
I IM
2
1.求磁化电流
U m Bm Hm Im IM
IM
Im 2
＞1
2.求磁损耗电流
磁损耗 pFe pFe0V
磁损耗电流 Ia PFe / E
3.求励磁电流
l0 l2 30
30
0.1 8
为cm,铁心由D21硅钢片叠成,叠装因 数KFe=0.92,衔铁材料为铸钢。要使电 磁铁空气隙中的磁通为3×10-3 Wb。 求：⑴所需磁通势；⑵若线圈匝数
N=1000匝，求线圈的励磁电流。
解：⑴ 将磁路分成铁心、衔铁、气隙三段。
⑵ 求各段长度和截面积 l1=（30-6.5)+2(30-3.25)=77cm l2=30-6.5+4×2=31.5cm 2l0=0.1×2=0.2cm
I Ia IM
I
2 a
I
2 M
求励磁电流
设铁心是由D21硅钢片叠制而成,片厚0.5mm,铁心截面A=6.6cm2, 磁路平均长度l =66cm，励磁线圈匝数N=1000匝,接至频率f=50HZ U=220V的正弦电压。求励磁电流有效值及相位角(忽略线圈电阻 及漏磁通）。
磁场的基本物理量
磁场的基本物理量一、磁感应强度磁感应强度：表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量，磁感应强度是矢量，用 B 表示。
磁感应强度的大小:用该点磁场作用于1m 长,通有 1A 电流且垂直于该磁场的导体上的力 F 来衡量，即 B =F /(l I)。
磁感应强度的方向: 电流产生的磁场，B 的方向用右手螺旋定则确定； IB 磁场的基本物理量主要包括：磁感应强度、磁通、磁场强度、磁导率等。
永久磁铁磁场，在磁铁外部，B 的方向由N 极到二、磁通磁通：磁感应强度 B 与垂直于该磁场方向的面积S 的 乘积，称为通过该面积的磁通，用Φ表示,即 Φ=BS 或 B= Φ ／S♣均匀磁场: 各点磁感应强度大小相等，方向相同的 磁场。
也称匀强磁场。
磁感应强度的单位:国际单位制:特[斯拉](T ) [T ]=Wb/m 2 (韦伯/米2) 电磁制单位:高斯(Gs ) 1T=104 Gs ♣磁感应强度在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通，故又称磁通密度。
磁通的单位：三、磁场强度磁场强度H ：计算磁场时所引用的一个物理量。
国际单位制：韦[伯](Wb ) [Wb ]=伏∙秒 电磁制单位：麦克斯韦(Mx ) 1Wb=108 Mx♣ 借助磁场强度建立了磁场与产生该磁场的电流之间的关系。
即安培环路定律（或称全电流定律）。
♣ 磁场强度方向与产生磁场的电流方向之间符合右手螺旋定则。
I H 单位：国际单位制:安每米（A/m )电磁制单位:奥斯特（O e ） 1 A/m=4π⨯10-8 Oe任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流方向与闭合回线围绕方向之间符合右手螺旋定则的电流作为正、反之为负。
其中： 是磁场强度矢量沿任意闭合 线（常取磁通作为闭合回线）的线积分； ⎰l H d 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。
∑I ♣安培环路定律电流正负的规定：⎰∑=I l H d ♣安培环路定律（全电流定律）I 1HI 2【例1】环形线圈如图，其中媒质是均匀的， 试计算线圈内部各点的磁场强度。
1.2 电磁学基本知识
饱和点 膝点
跗点
分析:
(1)开始磁化阶段oa段。外磁场较 弱，磁通密度增加得不快。
(2)磁通很快增加阶段ab段。随着 外磁场的增强，大量磁畴开始转 向，Ｂ增加很快。
(3)达到饱和阶段bc段。可转向的 磁畴越来越少，Ｂ值增加的越来 越慢。这种现象称为饱和。b点 称为膝点。
(4)饱和后阶段cd段。饱和后磁化 曲线基本成为与非铁磁材料的特 性相平行的直线。
常用铁磁材料及其特性
知识点: 铁磁材料的磁阻随饱和度增加而增大。
应用: 设计电机和变压器时，为使主磁路内得 到较大的磁通量而又不过分增大励磁磁动势， 通常把铁心内工作点的磁通密度选择在膝点附 近。
常用铁磁材料及其特性
2、磁滞回线 剩磁：当H从零增加到Hm时， B相应地从零增加到Bm；然 后再逐渐减小H，B值将沿曲 线ab下降。当H=0 时，B值 并不等于零，而是Br。这就 是剩磁。 磁滞回线：当H在Hm和－ Hm
主磁路：主磁通所通过的路径。 漏磁路：漏磁通所通过的路径。 励磁线圈：用以激励磁路中磁通的载流线圈。 励磁电流：励磁线圈中的电流。
直流:直流磁路 ，例如:直流电机 交流:交流磁路，例如:变压器
常用物理量和定律
三、磁路的基本定律
1、安培环路定律
定律内容: 沿任何一条闭合磁回路L，磁场强度H 的
线积分等于该闭合回线所包围的电流的代数和 。
如何写数学表达式 e N d
dt
正方向的规定：
2)按右手螺旋关系规定正方向
磁通的参考 方向朝上
右手判定 电流方向 A→X
e的正方向 从A指向X
e N d dt
-i +
常用铁磁材料及其特性
铁心的增磁功能
思考：铁心环与塑料环中的磁场强度和磁通密度有何区别？
描述磁场强弱的物理量
描述磁场强弱的物理量磁场是一种自然界中普遍存在的能量场，多见于物理、化学、生物等各学科领域。
几乎所有物质都可能形成磁场，而磁场的强弱关系到物质各种性质的变化。
因此，描述磁场强弱的物理量是一个重要问题，本文将就此展开详细的讨论。
正文：一、什么是磁场强弱的物理量磁场强弱的物理量是指能够描述磁场强弱的定量指标，它可以直接表征磁场强弱，从而便于认识磁场强弱的变化特征，以及深入理解磁场强弱与物质性质间的相互影响。
常见的磁场强弱的物理量主要有磁通量、磁感应强度、磁感应能量及磁介质参数等。
二、磁通量磁通量是指一定磁场空间中电流通过的特定磁感应环路(又称磁感应环)中的磁力线的数量。
它的定量描述是电流的强度乘以通过环的特定磁感应面积的积分，即：Φ=B.dA其中Φ为磁通量，B为特定位置的磁感应强度，dA为小面积元，单位为单位面积上磁力线的数量通常它们用于表示磁场强度。
三、磁感应强度磁感应强度是指一个磁源在一个特定的位置上所产生的磁力线的强度，它以牛顿/钱孟山/千伏/米的形式表示。
牛顿/钱孟山/千伏/米 (N/Q m/kV/m)是关于物理量的物理单位，它表示了电流通过每厘米长度中断电路所产生的力，即磁感应强度。
四、磁感应能量磁感应能量是指磁场变化时所释放的能量，也可以用于表示磁场强弱。
它可以用能量密度来表示，即能量拥有者在磁场中所占据的表面积，一般记为：U=1/2 * B * dA其中U为磁感应能量，B为磁感应强度，dA为特定表面积。
五、磁介质参数磁介质参数是指电磁感应技术中所需要的一些参数，如磁导率、磁阻率、磁损耗等。
这些参数可以用来衡量磁介质中电磁波的传播能力，进而推断出磁场强弱的程度。
结论：本文首先介绍了描述磁场强弱的物理量，并通过介绍磁通量、磁感应强度、磁感应能量及磁介质参数等讨论了它们的作用。
从而可以说明，描述磁场强弱的物理量对于理解磁场强弱的变化特征，以及深入理解磁场强弱与物质性质的相互影响，有着重要的意义。
磁场及其基本物理量
Ф = BS
磁通量的单位是 Wb（韦伯），
1 Wb = 1 T × 1 m2
2、磁通量
1. 定义
2、磁通量
2. 公式
用字母Ф 表示， 即Ф = BS（B 与S 垂直） Ф = 0 （B 与S 平行）
2、磁通量
3. 单位
Wb（韦伯），1 Wb = 1 T × 1 m2
磁场的主要物理量
1、磁感应强度(磁通密度) 2、磁通量 3、磁导率
4、磁场强度
3、磁导率
当我们用一个插有软铁芯的通电线圈去吸引 铁钉，然后把通电线圈中的软铁芯抽出变成
空心线圈再去吸引铁钉，便会发现两种情况
下吸引力大小不同，前者比后者大得多。
3、磁导率
这表明磁场的强弱不仅与电流的大小和导体 的形状有关，还与磁场中磁介质的导磁性能
有关。
3、磁导率
磁导率μ 就是一个用来表示磁介质导磁 性能的物理量。和不同材料有不同导 电能力一样，不同的磁介质有不同的 磁导率，它的单位为H/m（亨/米）
4、磁场强度
磁场中某点的磁通密度B与媒介质磁导率μ 的比 值，叫做该点的磁场强度，用H来表示
即： H=B/μ
4、磁场强度
磁场强度也是一个矢量，在均匀的媒介质中， 它的方向是和磁感应强度的方向一致的
4、磁场强度
在国际单位制中，它的单位为A/m(安/米)。工 程技术中常用辅助单位A/cm(安/厘米)
课堂练习
3.如图所示，两个半径相同,粗细相同互相垂直的圆形导线圈，可以 绕通过公共的轴线xx′自由转动，分别通以相等的电流，设每个线圈 中电流在圆心处产生磁感应强度为B，当两线圈转动而达到平衡时， 圆心O处的磁感应强度大小是（ ） (A)B (B) B (C)2B (D)0 4.如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1＞S2= S3，且 “3”线 圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为φ1、φ2、φ3则它们的大 小关系是( ) A、φ1>φ2>φ3 B、φ1>φ2=φ3 C、φ1<φ2<φ3 D、φ1<φ2=φ3 5.铁磁物质的相对磁导率是_______。 （A）μ r＜1 （ B） μ r ＞ 1 （C）μ r＞＞1
第三章磁路与电磁感应1
质的磁性有关。
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物质的磁性
1. 非磁性物质 非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章，几乎
不受外磁场的影响而互相抵消，不具有磁化特性。
非磁性材料的磁导率都是常数，有：
0 r1 当磁场媒质是非磁性材料时，有： B( )
B=0H
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安培环路定律（全电流定律）
Hdl I
I1 H
式中： H d l 是磁场强度矢量沿任意闭合
I2
线(常取磁通作为闭合回线)的线积分；
I 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。
安培环路定律电流正负的规定： 任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流方
向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流
即有： Φ
NI l
F
Rm
S
式中：F=NI 为磁通势，由其产生磁通；
Rm 称为磁阻，表示磁路对磁通的阻碍作用； l 为磁路的平均长度；
S 为磁路的截面积。
2. 磁路的欧姆定律
若某磁路的磁通为，磁通势为F ，磁阻为Rm，则
F
Rm
此即磁路的欧姆定律。
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3. 磁路与电路的比较 磁路
磁通势F
磁通
磁感应强度B
磁阻 R m l
S
I
N
F NI
Rm
l
S
电路
电动势 E 电流 I 电流密度 J 电阻 R l
S
I
+
_E
R
I E R
E l
S
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磁场中的主要物理量.
e=Blv
d e dt
e Blv
• 楞次定律：当闭合线圈环绕的磁链发生变 化时，线圈中感应电流所产生的磁场总是 企图抵消原磁场的变化。 • 闭合线圈中产生感应电流的原因是感应电 动势，因此感应电动势的方向与感应电流 方向相同。当线圈不闭合时，感应电流为 零，但感应电动势依然存在。
电磁力
欧姆定律
欧姆定律：作用于磁路上的磁动势等于磁阻乘以 磁通。
• 磁路的基尔霍夫第一定律 – 流入磁路节点的磁通的代数和应等于零
c y1 y 2 0
磁压（磁位差）：H沿路径的线积分称该路径 上的磁压。 Um=∫Hdl 磁势：磁场回路所匝链的电流 F=∑I * 磁势、磁压的单位均为：A • 磁路的基尔霍夫第二定律 • 沿着任一闭合回路，其总磁压等于总磁势
第二节 铁磁材料及其磁化特性
• 不同的磁性材 料有不同的磁 导率 • 同一材料当其 磁通密度不同 时，亦有不同 的磁导率
饱和区
线性区，磁导 率大且不变
沿空间任意条闭合回路，磁场强度H的线积分等 于该闭合回路所包围的电流的代数和。
H dl
l
i
H
i1
i2
i3
l
H：磁场强度，安/米(A/m)
dl
注：若i与l符合右手螺旋关系，取正号，否则取 负号 。其中大拇指所指为i的方向，四指为l方向。
当气隙长度δ远远小于两 侧的铁心截面的边长时， 铁 心和气隙中为均匀磁场，则
绪论
一、 磁场中的主要物理量 1. 磁感应强度和磁通 • 磁感应强度 (magnetic induction)是 磁场的基本物理量，它是根据洛仑兹力 来定义的，是一个矢量，用符号 B 来表 示。其方向与磁场的方向一致，可以用 能够自由转动的小磁针来测定。
磁通量磁通量的计算与磁场强度的关系
磁通量磁通量的计算与磁场强度的关系磁通量是描述磁场的重要物理量之一，在电磁学中扮演着重要的角色。
本文将介绍磁通量的概念和计算方式，并探讨磁通量与磁场强度之间的关系。
一、磁通量的概念磁通量是通过给定面积的闭合曲面的磁场总量。
我们可以通过计算磁感应强度与该面积的积分来得到磁通量。
根据安培环路定理，磁通量的计算公式为：Φ = ∮ B·dA其中，Φ表示磁通量，B表示磁感应强度，dA表示微元面积，∮表示闭合曲面上所有微元面积的积分。
二、磁通量的计算为了更好地理解磁通量的计算方式，我们来看一个具体的例子。
假设有一个圆形线圈，其半径为R，通以电流I。
我们想要计算线圈中的磁通量。
首先，我们需要确定闭合曲面，也就是线圈所形成的面积。
在这个例子中，我们可以选择以线圈为边界的一个圆面作为闭合曲面。
接下来，我们需要计算磁感应强度B。
根据安培定律，磁场强度B 与电流I和线圈到中心的距离r之间存在如下关系：B = μ₀·I/(2πr)其中，μ₀表示真空中的磁导率，约等于4π×10⁻⁷ T·m/A。
注意到磁场强度B不随位置而变化，我们可以将其视为常数。
因此，我们可以将其提到积分内部，得到如下的计算公式：Φ = B·A其中，Φ表示磁通量，B表示磁感应强度，A表示闭合曲面的面积。
在这个例子中，闭合曲面的面积A可以通过圆的面积公式求得：A = πR²因此，磁通量的计算公式为：Φ = B·A = (μ₀·I/(2πr))·πR²三、磁通量与磁场强度的关系磁通量Φ与磁感应强度B之间存在着紧密的关系。
根据定义，磁通量Φ表示通过给定闭合曲面的磁场总量，而磁感应强度B表示单位面积上磁场的强弱程度。
通过观察磁通量的计算公式，我们可以发现磁通量Φ与磁感应强度B成正比。
当磁感应强度B增加时，相同面积上的磁场总量也会增加，因此磁通量Φ也会增大。
此外，根据磁通量计算公式的形式，我们可以发现磁通量Φ与闭合曲面的面积A成正比。
磁场的主要物理量
量，简称磁通。 用φ表示磁通，则有φ = BS 磁通的单位是韦 伯，简称韦，用Wb表示。
3、磁导率（ μ）
不同的媒介质对磁场的影响不同，影响的
程度与媒介质的导磁性能有关。
磁导率是一个用来表示媒介质导磁性能的
物理量，用μ表示，其单位为H/m。由实验测
得真空中的磁导率μ0=4π×10-7H/m，为一常
磁场的主要物理量
一、磁感应强度 二、磁通 三、磁导率 四、磁场强度
NS
S
N
I
S
N
IF
S
NS
N
磁体/电流
磁场
N S
磁体/电流
磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间 的相互作用都是通过磁场来实现的
一、磁感应强度B 1、定义
磁场中垂直于磁场方向的通电直导线所受的磁场
力
F 与电流 I 和导线长度 l 的乘积 IL的比值叫做通电
HB
H NI l
B H 0r H
在国际单位制中磁场强度单位为பைடு நூலகம்A/m
习题巩固：正确为A，错误为B
1、磁感应强度是矢量，但磁场强度 （B） 是标量，这是两者之间的根本区别。 2、通电导线在磁场中某处受到的力 （B） 为零，则该处的磁感应强度一定为零。
3、铁磁性物质的铁心是由软磁性材料制
成的。
（A）
直导线所在处的磁感应强度 B。
2、公式
B F Il
3、单位：磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，
用字母T表示 4、磁感应强度是一个矢量，它的方向即为该点 的磁场方向。
5、匀强磁场中各点的磁感应强度大小和方向均 相同。
二、磁通
设在磁感应强度为B的均匀磁场中，有一个 与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把 B与S的乘积，定义为穿过这个面积的磁通
电磁场中的磁通量
电磁场中的磁通量磁通量是电磁场中的一个重要物理量，它描述了磁场通过某一平面的总量。
在本文中，将深入探讨电磁场中的磁通量的概念、计算方法以及其在物理学和工程学中的应用。
一、磁通量的概念与定义磁通量（flux）是描述通过一个平面的磁场总量的物理量。
在国际单位制中，磁通量的单位为韦伯（Weber），记作Wb。
磁通量的定义如下所示：Φ = B·A·cosθ其中，Φ表示磁通量，B表示磁场的磁感应强度（磁场强度），A 表示通过平面的面积，θ表示磁场与垂直平面的夹角。
二、磁通量的计算方法在实际问题中，我们常常需要计算通过一个平面的磁场的磁通量。
根据磁通量的定义，我们可以通过以下几种方法来计算磁通量：1. 匀强磁场中的磁通量计算在一个均匀磁场中，磁场的磁感应强度B是空间恒定的，磁场线的方向也是固定的。
此时，通过一个面积为A的平面的磁通量可以简化计算为：Φ = B·A2. 非均强磁场中的磁通量计算对于一个非均匀磁场，磁感应强度B和磁场线的方向都是空间变化的。
面积为A的平面上的磁通量可以通过积分的方法计算得到：Φ = ∫ B·dA其中，dA表示平面上的面积微元，B是在此处的磁感应强度。
3. 恒定磁场中的磁通量计算在恒定磁场中，磁感应强度B和磁场线的方向不随时间变化。
因此，可以将通过时间变化的磁场的磁通量计算为：Φ = ∫ B·dA其中，B和dA均为时间的函数。
三、磁通量的物理意义磁通量是描述磁场通过一个平面的总量，它在物理学和工程学中具有重要的意义和应用。
1. 安培环路定理根据安培环路定理，一个闭合回路中的磁通量之和为零。
该定理可以被写为：∮B·ds = 0其中，B是磁场的磁感应强度，s是回路的长度。
根据安培环路定理，我们可以计算磁场强度或磁感应强度。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁通量变化引起的感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，当一个闭合线圈中的磁通量发生变化时，会在线圈中产生感应电动势。
磁通量的定义
磁通量的定义
磁通量是描述一个磁场穿过一个给定表面的总量的物理量。
该物理量通常用符号Φ表示，其单位为韦伯（Wb）。
磁通量定义为单位时间内磁场向某个面积发出的磁通量。
在更具体的层面上，磁通量是描述磁场从一个区域移动到另一个区域的量度。
当一个磁场穿过一个给定形状的表面时，该磁场在表面上会产生一定的磁场强度，这个磁场强度表示为B。
磁通量就是面积和磁场强度的乘积。
在这种理解下，磁通量可以看作一个特定表面上的磁场强度空间的总量。
磁通量的定义是基于法拉第电磁感应定律的。
该法则指出，当一个磁场穿过一个线圈时，会在该线圈内产生一定的电动势。
这种电动势的大小取决于磁场的变化率和线圈的面积大小。
磁通量就是衡量磁场变化率、线圈面积以及由于其而产生的电动势大小的物理量。
磁通量的计量单位是韦伯。
在SI国际单位制中，它定义为通过一个表面，且与该表面垂直的磁感线总数。
一韦伯等于一特斯拉（T）的磁场强度通过一个平面面积的磁通，或者是一个平面弯曲形状的表面上所回路的磁场的通量。
磁通量是磁场重要的物理量之一。
它不仅在研究电磁感应和电动势的现象中扮演了重要的角色，而且还在理解磁场在各种材料中的性质和行为时发挥了
重要作用。
通过磁通量的测量，科学家可以了解磁场如何相互作用、扩散和影响材料的行为及其特性变化。
因此，磁通量的研究对于各种不同的研究领域都具有重要的作用。
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二、磁通
在磁感应强度为B的匀强磁场中取一个与磁场方向垂 直，面积为S的平面，则B与S的乘积，叫做穿过这个平面 的磁通量 ，简称磁通。即 = BS 磁通的国际单位是韦伯(Wb)。由磁通的定义式，可得
S 即磁感应强度B可看作是通过单位面积的磁通，因此磁 感应强度B也常叫做磁通密度，并用Wb/m2作单位。 B
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2.相对磁导率 r 为便于对各种物质的导磁性能进行比较，以真空磁导率
0为基准，将其他物质的磁导率 与 0比较，其比值叫相
对磁导率，用 r表示，即
r 0
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电子与信息技术物质分为三类： (1) 顺磁性物质： r 略大于1，如空气、氧、锡、铝、铅 等物质都是顺磁性物质。在磁场中放置顺磁性物质，磁感应 强度B略有增加。 (2) 反磁性物质： r略小于1，如氢、铜、石墨、银、锌 等物质都是反磁性物质，又叫做抗磁性物质。在磁场中放置 反磁性物质，磁感应强度B略有减小。 (3) 铁磁性物质： r >> 1，且不是常数，如铁、钢、铸 铁、镍、钴等物质都是铁磁性物质。在磁场中放入铁磁性物 质，可使磁感应强度B增加几千甚至几万倍。
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表5-1列出了几种常用的铁磁性物质的相对磁导率。
表5-1 几种常用铁磁性物质的相对磁导性
材 料 相对 磁导率 174 240 620 1120 2180 材 料 相对 磁导率 7000 7500 12 950 60 000 115 000
钴 未经退火的铸铁 已经退火的铸铁 镍 软钢
F B Il
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磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。 磁感应强度是一个矢量，它的方向即为该点的磁场方向。 在国际单位制中，磁感应强度的单位是：特斯拉(T)。 用磁感线可形象的描述磁感应强度B的大小，B较大的 地方，磁场较强，磁感线较密；B较小的地方，磁场较弱， 磁感线较稀；磁感线的切线方向即为该点磁感应强度B的方 向。 匀强磁场中各点的磁感应强度大小和方向均相同。
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第二节
磁场的主要物理量
一、磁感应强度 二、磁通 三、磁导率 四、磁场强度
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一、磁感应强度
动画 M5-4 磁感应强度
磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的磁场力F 与电流 I 和导线长度 L的乘积 Il的比值叫做通电直导线所在 处的磁感应强度 B。即
已经退火的铁 变压器钢片 在真空中熔化的电解铁 镍铁合金 “C”型玻莫合金
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四、磁场强度
在各向同性的媒介质中，某点的磁感应强度B与磁导率 之比称为该点的磁场强度，记做H。即 B H
B H 0 r H
磁场强度H也是矢量，其方向与磁感应强度B同向，国 际单位是：安培/米(A/m)。 必须注意：磁场中各点的磁场强度H的大小只与产生磁 场的电流I的大小和导体的形状有关，与磁介质的性质无关。
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五、区分磁感应强度和磁场强度
• 1，磁感应强度表示磁场的强弱，大小与磁 导率有关 • B=H= IN/L • 2，磁场强度表示磁场的性质，大小与磁导 率无关 • H=IN/L
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三、磁导率
1．磁导率
磁场中各点的磁感应强度B的大小不仅与产生磁场的电流 和导体有关，还与磁场内媒介质(又叫做磁介质)的导磁性质有 关。在磁场中放入磁介质时，介质的磁感应强度B将发生变化， 磁介质对磁场的影响程度取决于它本身的导磁性能。 物质导磁性能的强弱用磁导率 来表示。 的单位是： 亨利/米(H/m)。不同的物质磁导率不同。 在相同的条件下， 值越大，磁感应强度B越大，磁场越强； 值越小，磁感应强度B越小，磁场越弱。 真空中的磁导率是一个常数，用 0表示 0 = 4 107 H/m