磁感应强度

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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。

磁感应强度的概念_磁感应强度的磁感线_磁感应强度公式

磁感应强度的概念_磁感应强度的磁感线_磁感应强度公式

磁感应强度的概念_磁感应强度的磁感线_磁感应强度公式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。

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。

磁感应强度

磁感应强度

1 磁感应强度 (flux density):表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量,单位是特斯拉(T),用符号B表示。

其大小可用通电导体在磁场中受力的大小来衡量,即(该导体与磁场方向垂直),其方向与产生磁场的电流的方向遵循右螺旋关系。

磁感应强度也叫磁通密度。

2 磁场强度 (magnetizing force):磁场强度H与磁感应强度B的关系是(µ为磁导率),是一种引用的物理量,用来表示磁场与电流之间的关系。

3 磁通 (flux):磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积叫做磁通,单位是韦伯(Wb)。

4 磁导率 (permeability):又称导磁系数,是衡量物质的导磁性能的一个物理量,可通过测取同一点的B、H值确定。

物质按导磁性能的不同分为磁性物质(或称铁磁物质,如铁、钴、镍及其合金)和非磁性物质(如铜、铝、橡胶等绝缘材料及空气)。

非磁性物质的磁导率近似等于真空的磁导率,而铁磁性物质的磁导率远大于真空的磁导率,即>>。

5 磁滞 (hysteresis):铁磁体在反复磁化的过程中,其磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度,这种现象叫磁滞。

6 磁滞回线 (hysteresis loop):在磁场中,铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示,当磁化磁场作周期性变化时,铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线,这条闭合线叫做磁滞回线。

7 基本磁化曲线 (fundamental magnetization curve):铁磁体磁滞回线的形状与磁感应强度(或磁场强度)的最大值有关,在绘制磁滞回线时,如果对磁感应强度(或磁场强度)最大值取不同的数值,就得到一系列的磁滞回线,连接这些回线顶点的曲线叫基本磁化曲线。

8 磁饱和(magnetic saturation):在磁化曲线中,当磁场强度增加到一定值以后,磁场强度继续增加,而磁感应强度却增加得很少的现象。

9 磁滞损耗 (hysteresis loss):放在交变磁场中的铁磁体,因磁滞现象而产生一些能量损耗,从而使铁磁体发热,这种损耗叫磁滞损耗。

磁场的磁感应强度与计算

磁场的磁感应强度与计算

磁场的磁感应强度与计算磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,常用符号为B。

在物理学中,我们经常需要计算磁场的磁感应强度,以便了解和应用磁场的性质。

本文将介绍磁感应强度的定义,以及其与磁场的计算方法。

一、磁感应强度的定义磁感应强度B是描述磁场的物理量,也叫做磁场强度或者磁感应度。

在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉(Tesla),常用符号为T。

磁感应强度B的定义可以用法拉第电磁感应定律来表述,即一个闭合线圈中感应出的电动势与该线圈所包围的磁通量的变化率成正比。

换句话说,磁感应强度B可以表示为单位面积上通过的磁通量Φ与该面积之间的比值:B = Φ / A,其中A表示单位面积。

二、磁感应强度的计算方法1. 恒定磁场中的磁感应强度当磁场是恒定的,即磁场强度不随时间变化时,可以使用以下方法来计算磁感应强度:(1)直线电流所产生的磁场直线电流所产生的磁场是最简单的一种磁场,其磁感应强度可以通过安培定则来计算。

安培定则表明,直线电流所产生的磁感应强度的大小与电流强度和离直线电流的距离成反比。

具体计算公式为:B = μ0* I / (2π * r),其中μ0为真空中的磁导率,约为4π * 10^-7 T·m/A,I为电流强度,r为离直线电流的距离。

(2)无限长直螺线管的磁场无限长直螺线管所产生的磁场比较特殊,其磁感应强度的大小与电流强度和离螺线管轴线的距离成正比。

具体计算公式为:B = μ0 * n * I,其中μ0为磁导率,n为螺线管每单位长度的匝数,I为电流强度。

2. 变化磁场中的磁感应强度当磁场随时间变化时,需要使用法拉第电磁感应定律来计算磁感应强度。

法拉第电磁感应定律表明,当一个导体中的磁通量发生变化时,会在导体两端产生感应电动势。

磁感应强度的计算可以通过法拉第电磁感应定律的积分形式来进行,即B = ∫(ε / l) * dl,其中ε为感应电动势,l为电路中的路径。

三、磁感应强度的应用磁感应强度是许多物理学和工程学领域的重要参数。

磁感应强度磁通量

磁感应强度磁通量

对Φ=BS公式的理解
(2)匀强磁场的磁感线分布是一组等间隔的平行线. 法拉第引入磁感线形象的描述了磁场的性质。 如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂 直,则穿过两环的磁通量Фa和Фb大小关系为( )
当磁场B与面积S不垂直, Φ<BS B和S同时变化ΔΦ=Φ2—Φ1 当两磁场在某点反向时,该点的磁感应强度等于两磁场在该点的磁感应强度的差,即B=B1-B2 相距很近的两平行的异名磁极间的磁场;
。 当金属圆环转过90°,环面与磁场平行时,穿过环面的磁通量是_______
当B∥S时,磁通量最小Φ=0 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。
如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂 直,则穿过两环的磁通量Фa和Фb大小关系为( ) 当B∥S时,磁通量最小Φ=0(所以B↑,Φ不一定↑)
2.公式只适用于S⊥B,若S与B不垂 单位:韦伯 符号:Wb 1Wb=1T·m2
a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( ) 在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,四根导线中电流I1=I3>I2>I4.
直,则S为垂直与磁场方向的投影 小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指向,规定为该点的磁场方向, 即磁感应强度的方向
于两磁场在该点的磁感应强度的差,即B=B1-B2 • 当两磁场在某点方向成一夹角时,该点的磁感
应强度由平行四边形定则求得。
二、磁通量 (1)定义:
在磁场中穿过磁场某--面积S的磁感线条 数定义为穿过该面积的磁通量 公式: Φ=BS(有效面积)
适用条件:匀强磁场, 磁感线与平面垂直

磁感应强度

磁感应强度
他对外的重要表现是:对引入场中的运动试探电荷、载流导体或永久磁 铁有磁场力的作用,因此可用磁场对运动试探电荷的作用来描述磁场,并由此引入磁感应强度B作为定量描述磁场 中各点特性的基本物理量,其地位与电场中的电场强度E相当。
这个物理量之所以叫做磁感应强度,而没有叫做磁场强度,是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个 物理量了,区别:磁感应强度反映的是相互作用力,是两个参考点A与B之间的应力关系,而磁场强度是主体单方 的量,不管B方有没有参与,这个量是不变的。
磁感应强度
电磁学术语
01 基本介绍
03 量纲 05 计算方法
目录
02 定义 04 计算公式
磁感应强度是指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 。
B= F/IL,(由F=BIL而来)。
注:磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的,与是否放置通电导线无关,定义式F=BIL中要求一小段通电导 线应垂直于磁场放置才行,如果平行于磁场放置,则力F为零 。
计算公式
B=F/IL=F/qv=Φ/S F:洛伦兹力或者安培力; q:电荷量; v:速度; E:电场强度; Φ(=ΔBS或BΔS,B为磁感应强度,S为面积):磁通量; S:面积; L:磁场中导体的长度。 定义式:F=ILB。 表达式:B=F/IL。
计算方法
无限长载流直导线外: 其中,,为真空磁导率。r为该点到直导线距离。 圆电流圆心处: 其中,r为圆半径。 无限大均匀载流平面外: 其中,α是流过单位长度的电流。 一段载流圆弧在圆心处: 其中,φ是该圆弧对应的圆心角,单位为弧度。 毕奥-萨伐尔定律: Idl表示恒定电流的一电流元,r表示从电流元指向某一场点P的径矢。式中B、dl、r均为矢量,e为单位向量, 方向与r相同 。

磁感应强度与磁通量和磁场面积的关系

磁感应强度与磁通量和磁场面积的关系

磁感应强度与磁通量和磁场面积的关系磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,它与磁通量和磁场面积有着密切的关系。

本文将探讨磁感应强度与磁通量以及磁场面积之间的相关性。

一、磁感应强度的定义与计算公式磁感应强度是指单位面积内通过垂直于该面积的磁场线的数量,用符号B表示,单位是特斯拉(T)。

其计算公式为:B = φ / A其中,B代表磁感应强度,φ代表磁通量,A代表垂直于磁场的面积。

二、磁通量的概念与计算方法磁通量是描述磁场穿过一个平面的数量,用符号φ表示,单位是韦伯(Wb)。

磁通量的计算公式为:φ = B * A其中,B代表磁感应强度,A代表磁场垂直于磁场的面积。

三、磁感应强度与磁场面积的关系磁感应强度与磁场面积之间存在正比关系。

当磁场面积增大时,通过该面积的磁场线数量增多,即磁通量增大,则磁感应强度也会增加。

反之,当磁场面积减小时,磁通量减少,磁感应强度也会降低。

需要注意的是,磁场线在磁场中形成闭合回路,在通过不同形状面积时,磁感应强度可能会有所变化。

在通过不同形状面积时,我们可以采用求取面积边界线上各微小面积的磁通量之和的方法来计算磁感应强度。

四、磁感应强度与磁通量的关系磁感应强度与磁通量之间存在直接比例关系。

根据磁感应强度的计算公式B = φ / A,可以看出,磁感应强度与磁通量成正比。

当磁通量增大时,磁感应强度也会随之增大;当磁通量减小时,磁感应强度也会减小。

五、应用举例磁感应强度、磁通量和磁场面积的关系在现实生活中有着广泛的应用。

例如,我们常见的电磁铁就是利用磁感应强度与磁通量和磁场面积之间的关系工作的。

当电磁铁通电时,通过线圈的电流产生磁场,磁感应强度与磁通量和磁场面积有关。

控制电流的大小和线圈的匝数,可以间接控制磁感应强度的大小,从而实现吸引或释放铁磁物体的目的。

此外,在电动机、发电机和变压器等电磁设备中,也离不开磁感应强度与磁通量和磁场面积的关系。

通过控制磁通量和磁场面积,可以调节磁感应强度,进而影响设备的工作效果。

磁感应强度与磁通量

磁感应强度与磁通量

磁感应强度与磁通量磁感应强度和磁通量是磁学中的两个重要概念,它们在电磁学、物理学和工程技术中具有广泛的应用。

本文将介绍磁感应强度和磁通量的概念、计算方法以及它们之间的关系。

一、磁感应强度的概念与计算方法磁感应强度(B)是描述磁场强弱的物理量,也称为磁通量密度。

它表示单位面积内通过垂直于磁场方向的磁力线的数量,单位为特斯拉(T)。

磁感应强度的计算公式为:B = Φ/A其中,B表示磁感应强度,Φ表示通过某一平面的磁通量,A表示该平面的面积。

磁感应强度的方向与磁力线的方向一致。

二、磁通量的概念与计算方法磁通量(Φ)是描述磁场穿过闭合曲面的磁力线的数量,单位为韦伯(Wb)。

计算磁通量的方法根据不同情况而异。

1. 磁场均匀的情况下,磁通量的计算公式为:Φ = B × A其中,Φ表示磁通量,B表示磁感应强度,A表示垂直于磁场方向的面积。

2. 磁场不均匀的情况下,磁通量的计算需要通过积分来进行。

假设磁场分布在一个闭合曲面上,磁通量可以通过对该曲面上每一点的磁感应强度与该点的面积相乘,并对整个曲面进行积分来计算。

具体计算方法可以根据具体问题进行推导。

三、磁感应强度与磁通量的关系磁感应强度和磁通量之间存在一种数量关系,即磁感应强度是单位面积内通过垂直于磁场方向的磁通量。

可以通过以下公式表示:B = Φ/A由此可见,当磁通量Φ增大时,如果面积A保持不变,磁感应强度B也会增大;反之,当磁通量Φ减小时,磁感应强度B也会减小。

它们之间的比例关系告诉我们,磁通量越大,磁场越强。

这一关系在磁学领域中有着重要的应用。

结论磁感应强度和磁通量是描述磁场特性的重要物理量。

磁感应强度表示单位面积内通过垂直于磁场方向的磁力线的数量,而磁通量表示磁场穿过闭合曲面的磁力线的数量。

两者之间存在一种数量关系,即磁感应强度等于磁通量除以面积。

这一关系可用于计算磁场的强度以及分析磁场的分布。

磁感应强度和磁通量的理解对于深入研究电磁学和物理学领域具有重要意义。

磁感应强度

磁感应强度

1磁感应强度(flux density):表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量,单位是特斯拉(T),用符号B表示。

其大小可用通电导体在磁场中受力的大小来衡量,即B =—(该导体与磁场方向垂直),其方向与产生磁场的电流的方向遵循II右螺旋关系。

磁感应强度也叫磁通密度。

2 磁场强度(magnetizing force):磁场强度H与磁感应强度B的关系是H = B(卩为磁导率),是一种引用的物理量,用来表示磁场与电流之间的关系。

3磁通(flux):磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积叫做磁通,单位是韦伯(Wb。

4磁导率(permeability):又称导磁系数,是衡量物质的导磁性能的一个物理量,可通过测取同一点的B H值确定。

物质按导磁性能的不同分为磁性物质(或称铁磁物质,如铁、钻、镍及其合金)和非磁性物质(如铜、铝、橡胶等绝缘材料及空气)。

非磁性物质的磁导率近似等于真空的磁导率%,而铁磁性物质的磁导率丄远大于真空的磁导率,即丄>>丄0。

5磁滞(hysteresis :铁磁体在反复磁化的过程中,其磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度,这种现象叫磁滞。

6磁滞回线(hysteresis loop :在磁场中,铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示,当磁化磁场作周期性变化时,铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线,这条闭合线叫做磁滞回线。

7 基本磁化曲线(fundamental magnetization curve):铁磁体磁滞回线的形状与磁感应强度(或磁场强度)的最大值有关,在绘制磁滞回线时,如果对磁感应强度(或磁场强度)最大值取不同的数值,就得到一系列的磁滞回线,连接这些回线顶点的曲线叫基本磁化曲线。

8磁饱和(magnetic saturation):在磁化曲线中,当磁场强度增加到一定值以后,磁场强度继续增加,而磁感应强度却增加得很少的现象。

9磁滞损耗(hysteresis loss :放在交变磁场中的铁磁体,因磁滞现象而产生一些能量损耗,从而使铁磁体发热,这种损耗叫磁滞损耗。

磁场强度和磁感应强度公式

磁场强度和磁感应强度公式

磁场强度和磁感应强度公式
1. 基本概念。

- 磁场强度(H):磁场强度是描述磁场性质的一个辅助物理量。

它的定义是磁场中某点的磁场强度H等于该点的磁感应强度B与磁介质的磁导率μ之比,即H = (B)/(μ)。

- 磁感应强度(B):磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。

它的大小等于垂直于磁场方向放置的一小段长为L的通电导线所受的安培力F与电流I和导线长度L乘积的比值,即B=(F)/(IL)(当导线与磁场垂直时)。

2. 单位换算关系。

- 在国际单位制(SI)中,磁场强度H的单位是安培/米(A/m)。

- 磁感应强度B的单位是特斯拉(T),1T = 1(N)/(A· m)。

3. 相关公式推导与联系。

- 根据H=(B)/(μ),可得B = μ H。

对于真空情况,磁导率μ=μ_0 = 4π×10^-7T·m/A。

- 在有磁介质的情况下,磁介质中的磁感应强度B是由传导电流产生的磁场B_0(在真空中由同样电流产生的磁场)和磁化电流产生的附加磁场B'叠加而成的,即B = B_0 + B',而磁场强度H主要是考虑传导电流的影响,它在不同磁介质中的分布规律相对简单,通过H可以方便地研究磁介质中的磁场。

磁感应磁感应强度的计算方法

磁感应磁感应强度的计算方法

磁感应磁感应强度的计算方法磁感应强度是用来描述磁场强弱的物理量,通常用B表示,单位是特斯拉(T)。

磁感应强度的计算方法有多种,下面将介绍其中几种常见的计算方法。

一、办法一:从安培定律出发根据安培定律,通过一段闭合电路的磁感应强度可以通过电流大小和电路形状来计算。

具体的计算公式为:B = μ0 × I × N / L其中,B表示磁感应强度,μ0表示真空中的磁导率,I表示电流强度,N表示电流周围匝数,L表示电流线圈的长度。

二、办法二:从法拉第电磁感应定律出发根据法拉第电磁感应定律,当磁通量改变时,电磁感应产生的电动势与磁通量的改变率成正比。

具体的计算公式为:Φ = B × S × cosθ其中,Φ表示磁通量,B表示磁感应强度,S表示面积,θ表示磁场的入射角度。

三、办法三:从洛伦兹力定律出发根据洛伦兹力定律,当带电粒子在磁场中运动时,将受到一个垂直于速度方向的洛伦兹力。

具体的计算公式为:F = q × v × B × sinθ其中,F表示洛伦兹力,q表示带电粒子的电荷量,v表示带电粒子的速度,B表示磁感应强度,θ表示磁场与速度的夹角。

四、办法四:从电磁感应法出发当导体在磁场中运动或磁场改变时,导体内部将产生感应电动势。

根据电磁感应法,磁感应强度可以通过计算感应电动势来求得。

具体的计算公式为:ε = -dΦ / dt其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的微分,dt表示时间的微分。

以上是几种常见的磁感应强度计算方法,根据不同的情况选择合适的计算方法来求解磁感应强度。

在实际应用中,我们可以通过合理地利用这些方法,来计算和测量磁场中的磁感应强度,从而更好地了解和研究磁场的性质和应用。

通过熟练掌握和运用这些方法,我们能够更准确地对磁场进行描述和分析,为相关领域的研究和应用提供有力的技术支持。

磁感应强度

磁感应强度

1 磁感应强度 (flux density ):表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量,单位是特斯拉(T ),用符号B 表示。

其大小可用通电导体在磁场中受力的大小来衡量,即lIF B =(该导体与磁场方向垂直),其方向与产生磁场的电流的方向遵循右螺旋关系。

磁感应强度也叫磁通密度。

2 磁场强度 (magnetizing force ):磁场强度H 与磁感应强度B 的关系是μ=B H (µ为磁导率),是一种引用的物理量,用来表示磁场与电流之间的关系。

3 磁通 (flux ):磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积叫做磁通,单位是韦伯(Wb )。

4 磁导率 (permeability ):又称导磁系数,是衡量物质的导磁性能的一个物理量,可通过测取同一点的B 、H 值确定。

物质按导磁性能的不同分为磁性物质(或称铁磁物质,如铁、钴、镍及其合金)和非磁性物质(如铜、铝、橡胶等绝缘材料及空气)。

非磁性物质的磁导率近似等于真空的磁导率0μ,而铁磁性物质的磁导率μ远大于真空的磁导率,即μ>>0μ。

5 磁滞 (hysteresis ):铁磁体在反复磁化的过程中,其磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度,这种现象叫磁滞。

6 磁滞回线 (hysteresis loop ):在磁场中,铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示,当磁化磁场作周期性变化时,铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线,这条闭合线叫做磁滞回线。

7 基本磁化曲线 (fundamental magnetization curve ):铁磁体磁滞回线的形状与磁感应强度(或磁场强度)的最大值有关,在绘制磁滞回线时,如果对磁感应强度(或磁场强度)最大值取不同的数值,就得到一系列的磁滞回线,连接这些回线顶点的曲线叫基本磁化曲线。

8 磁饱和(magnetic saturation ):在磁化曲线中,当磁场强度增加到一定值以后,磁场强度继续增加,而磁感应强度却增加得很少的现象。

求磁感应强度的十二种方法

求磁感应强度的十二种方法

求磁应强度的十二种方法求磁感应强度常见有十二种方法:1.公式法 2.矢量合成法 3.平衡条件法4.功能关系法5.磁偏转法6.曲线运动法7.电磁感应法8.估算法 9.图像法 10.磁强计法 11.回旋加速器法12.U 型管法1.公式法根据磁感应强度的“定义式”或“决定式”求磁感应强度.例1 在一条通有10A 的输电直导线下方5m 处产生的磁感应强度B 的大小是多少?解析:510100.27⨯⨯==-r I k B T 7100.4-⨯=T. 2.矢量合成法例2 如图1所示,在c b a 、、三处垂直纸面放置三根长直通电导线,abc 是等边三角形的三个顶点,电流大小相等,a 处电流在三角形中心O 点的磁感应强度大小为0B =2.0710-⨯T ,求O 处磁感应强度B . 图1 解析:由题意可知:a c b 、、三处电流在三角形中心O 点的磁感应强度大小均为0B ,方向分别为:过O 点斜向右下方且与水平成060夹角,过O 点斜向右上方且与水平成060夹角,过O 点水平向右;则0002212B B B B =⨯+==7100.4-⨯T. 3.平衡条件法(3.1)共点力平衡法例3 (1999上海12题)在倾角为030的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L 、质量为m 的直导体棒,一匀强磁场垂直斜面向下,如图2所示.当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I 时,导体棒恰好静止在斜面上.则磁感应强度的大小为B .解析:通电导体受安培力沿斜面向上,由平衡条件得:θsin mg BIL =. 图2 解得:ILmg B 2=. (3.2)力矩平衡法例4 (93年全国7题)如图3所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为l ,共N 匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I (方向如图3)时,在天平左、右两边加上质量各为m 1、m 2的砝码,天平平衡.当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m 的砝码后,天平重新平衡.由此可知( )A .磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为(m 1-m 2)g/NI lB .磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为mg/2NI lC .磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m 2)g/NI lD .磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为mg/2NI l解析:由题意可知:当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m 的砝码后,天平重新平衡.由此可知安培力由下改为向上,所以磁场方向垂直纸面向里.由平衡条件得:0201)(l G NBIl g m gl m 框++=,①0201)(l G NBIl mg g m gl m 框+-+=.② 图3 解得:NIlmg B 2=.故选项B 正确. 例5 (1996上海填空)如图4所示,在光滑水平桌面上,有两根弯成直角的相同金属棒,它们的一端均可绕固定转动轴O 自由转动,另一端b 互相接触,组成一个正方形线框,正方形每边长均为l ,匀强磁场的方向垂直桌面向下,当线框中通以图示方向的电流I 时,两金属棒在b 点时的作用力为f ,则此时磁感应强度的大小为 .(不计电流产生的磁场) 图4解析:以O 为支点,选Oab 为研究对象,f 力矩等于安培力力矩,则:2222l BIl l f ∙=∙ 解得:Il f B 2=. 4. 功能关系法例6 (2002上海物理13题)磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为22B μ,式中B 是磁感强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的。

磁感应强度的定义式

磁感应强度的定义式

磁感应强度的定义式
磁感应强度是一种物理量,是指施加在一个磁体上的有效偏移磁场的强度,用象征性的符号B表示,有的书上称之为磁通量密度,单位是牛顿/平
方米。

磁感应强度的定义式是B =μ o H,μ o 代表真空介电常数,H为磁体中
磁场强度,B表示磁感应强度。

它描述了一个磁体表面处施加偏磁场时,每
单位面积所受力的强偶称,它是磁场强度H和真空介电常数μ o 的函数关系,即低调强度H就越小。

由上述定义可知,磁感应强度B是磁场引用特性参数,主要表示一个磁
体对所施加的外部磁场作用的物理性强度,而真空介电常数μ o 主要是描述
磁场所作用的物理性意义,磁感应强度B是施加在磁体上合成磁场的强度,也是磁体表面施加偏磁场时的偶力的强度,而磁场的强度大小由其磁体表面
的膜厚度、施加偏向的力等受磁记忆性玻璃的影响。

磁感应强度B用来衡量电介质对外加磁场的响应度,它经常用于科学研究、工业和民用行业,如电机、电池和合金的制造领域中。

由此可见磁感
应强度这一物理量的重要性。

磁感强度的定义式

磁感强度的定义式

磁感强度的定义式
磁感强度是指磁场中磁感应强度的大小,它是一个矢量,表示磁场中磁感应强度的方向和大小。

它的定义式为:
B=μH,
其中,B表示磁感强度,μ表示磁导率,H表示磁通量密度。

磁导率μ是一个物理量,它表示磁场中磁感应强度的大小,它是一个常数,它的值取决于物
质的性质。

磁通量密度H是一个矢量,它表示磁场中磁通量的大小和方向,它的定义式为:
H=∇×A,
其中,A表示磁势,∇表示梯度算子。

磁势A是一个矢量,它表示磁场中磁势的大小和方向,它的定义式为:
A=μB,
其中,μ表示磁导率,B表示磁感强度。

因此,磁感强度的定义式为:
B=μH=μ(∇×A)=μ(∇×(μB))=μ^2∇×B。

磁感应强度 单位

磁感应强度 单位

磁感应强度单位磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,它用来表示单位长度内的磁感线数目。

磁感应强度的单位是特斯拉(T)。

磁感应强度与磁场强度有着密切的关系。

磁感应强度B是指在一个给定点处的磁感线数量与单位面积垂直于磁感线方向的投影之比。

磁场强度H是指在一个给定点处的单位长度磁场线的数量。

它们之间的关系由以下公式给出:B = μ0 * H其中,μ0是自由空间的磁导率,其数值为4π x 10^-7 T*m/A。

根据这个公式,可以看出磁感应强度与磁场强度之间存在线性关系,其斜率为μ0。

磁感应强度在许多物理应用中扮演着重要的角色。

以下是一些与磁感应强度相关的参考内容:1. 磁场中的磁感应强度测量磁感应强度的测量可以通过使用霍尔效应或霍尔电流计来进行。

霍尔效应是一种基于磁场对载流子的偏转影响的测量方法。

霍尔电流计则是一种通过测量霍尔电压来确定磁场强度的仪器。

2. 磁感应强度与电流的关系根据安培定理(也称为比奥-萨伐尔定律),电流在空间中产生磁场。

当电流通过导线时,可以通过测量电流所产生的磁场的磁感应强度来确定电流的大小。

3. 磁感应强度在电机中的应用电机是利用磁场产生力和运动的设备。

在电机中,磁感应强度用于描述磁场的强弱,可以影响电机的效率和性能。

4. 磁感应强度在地球磁场中的应用地球磁场是由地球内部的电流产生的,它对地球上的生物和地理环境有重要影响。

磁感应强度可以用来描述地球磁场的强弱,在地球磁场的研究中起到重要作用。

总结起来,磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,可以用来表示单位长度内的磁感线数目。

磁感应强度与磁场强度之间存在线性关系,并由自由空间的磁导率决定。

在物理学和工程学中,磁感应强度具有重要的应用价值,例如磁场测量、电流测量、电机设计等。

磁通量、磁感应强度与磁场强度

磁通量、磁感应强度与磁场强度

磁通量、磁感应强度与磁场强度1.磁通量定义:设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面,磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个平面的磁通量,简称磁通。

公式:Φ=BS,适用条件是B与S平面垂直。

如中间图,当S与B的垂面存在夹角θ时,Φ=B·S·COSθ。

单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯Weber,符号是Wb,1Wb=1T*m2;=1V*S,是标量,但有正负,正负仅代表穿向。

意义:磁通量的意义可以用磁感线形象地加以说明.我们知道在同一磁场的图示中,磁感线越密的地方,也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方,磁感应强度B越大。

因此,B越大,S越大,穿过这个面的磁感线净条数就越多,磁通量就越大。

过一个平面若有方向相反的两个磁通量,这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反合磁通抵消以后剩余的磁通量)。

磁通密度是通过垂直于磁场方向的单位面积的磁通量,它等于该处磁场磁感应强度的大小B。

磁通密度精确地描述了磁力线的疏密。

磁场的高斯定理指出,通过任意闭合曲面的磁通量为零,即它表明磁场是无源的,不存在发出或会聚磁力线的源头或尾闾,亦即不存在孤立的磁单极。

以上公式中的B既可以是电流产生的磁场,也可以是变化电场产生的磁场,或两者之和。

2.磁感应强度定义:磁感应强度(magnetic flux density),描述磁场强弱和方向的基本物理量。

是矢量,常用符号B表示。

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强度(也叫磁感应强度)来表示,磁感强度大表示磁感强;磁感强度小,表示磁感弱。

这个物理量之所以叫做磁感应强度,而没有叫做磁场强度,是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量了,区别:磁感应强度是个相互作用力,是两个参考点A与B之间的应力关系,而磁场强度是主体单方的量,不管B方有没有参与,这个量是不变的。

定义方法及公式:电荷在电场中受到的电场力是一定的,方向与该点的电场方向相同或者相反。

磁感应强度大小定义式

磁感应强度大小定义式

磁感应强度大小定义式
磁感应强度大小定义式是B=F/IL。

这个式子表明,磁感应强度的大小等于垂直于磁场方向的导线中所受的安培力与通过导线的电流强度和导线长度的乘积之比。

需要注意的是,这个式子中的电流和安培力必须是垂直于磁场方向的,否则计算结果将不正确。

磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,是矢量,其方向就是该点磁场的方向,与检验通电直导线的电流强度的大小、导线的长短等因素无关。

磁感应强度的大小可用磁感线的疏密程度来表示,规定:在垂直于磁场方向的1m²面积上的磁感线条数跟那里的磁感应强度一致。

另外,匀强磁场的磁感应强度的大小和方向处处相等,它的磁感线是均匀且平行的一组直线。

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、教学目标
1 •掌握磁感应强度的定义和磁通量的定义.
2 •掌握利用磁感应强度的定义式进行计算.
3 •掌握在匀强磁场中通过面积 S 的磁通量的计算.
4•搞清楚磁感应强度与磁场力,磁感应强度与磁通量的区别和联系.
、教学重点、难点
1 •该节课的重点是磁感应强度和磁通量的概念.
2 •磁感应强度的定义是有条件的,它必须是当通电直导线
L 与磁场方向垂直的情况 IL
3 •磁通量概念的建立也是一个难点,讲解时,要引入磁感线来帮助学生理解和掌
握.
三、 教具
1 .通电导体在磁场中受力演示.
2 •电流天平•(选用)
3 •挂图(磁感线、磁通量用).
四、 教学过程
(一) 引入新课
提问:什么是磁现象的电本质?
应答:运动电荷(电流)在自己周围空间产生磁场,磁场对运动电荷或电流有力的 作用,磁极与
磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用都可以看成是运动电荷 之间通过磁场而发生相互作用•这就是磁现象的电本质.
为了表征磁场的强弱和方向,我们引入一个新的物理量:磁感应强度•我们都知道 电场强度是描
述电场力的特性的,那么磁感应强度就是描述磁场力特性的物理量,因此 我们可以用类比的方法得出磁感应强度的定义来.
提问:电场强度是如何定义的?
应答:电场中某点的电场强度等于检验电荷在该点所受电场力与检
F
验电荷电量之比。

其定义式是:E = -t 该点电场強度的方向是正的检验 q
电荷在该点的受力方向.
(二) 教学过程设计
i .磁感应强度
通过实验,得出结论,当通电直导线在匀强磁场中与磁场方向垂直时,受到磁场对 它的力的作用•3.2磁感应强度
下, B=F .
对于同一磁场,当电流加倍时,通电导线受到的磁场力也加倍,这说明通电导线受到的磁场力与通过它的电流强度成正比•而当通电导线长度加倍时,它受到的磁场力也加倍,这说明通电导线受到的磁场力与导线长也成正比•对于磁场中某处来说,通电导线在该处受的磁场力F与通电电流强度I与导线长度L乘积的比值是一个恒量,它与电流强度和导线长度的大小均无关•在磁场中不同位置,这个比值可能各不相同,因此,这个比值反映了磁场的强弱.
提问:类比电场强度的定义,谁能根据以上实验事实用一句话来定义磁感应强度,
用B来表示,并写出它的定义式.
回答:磁场中某处的磁感应强度等于通电直导线在该处所受磁场力F与通电电流和导线长度乘积IL的比•定义式为
IL
再问:通电直导线应怎样放入磁场?
应答:通电直导线应当垂直于磁场方向.
指出前面的回答对磁感应强度的论述是不严密的•(不管学生回答的严密不严密)应强调通电直导线必须在垂直磁场方向的条件下,该定义才成立•在测量精度要求允许的条件下,在非匀强磁场中,当通电导线足够短,可以近似地看成一个点,在该点附近的磁场也可近似地看成
p
是匀强磁场,则B二二也就表示它所在磁场中某点的磁感应强度。

(1)磁感应强度的定义
在磁场中某处垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场力F,跟通电电流强度和
导线长度的乘积IL的比值叫做该处的磁感应强度B・
(2)磁感应强度的公式(定义式)
(3)磁感应强度的单位(板书)
在国际单位制中,B的单位是特斯拉(T),由B的定义式可知:
牛(N)
安(A) * 米(m)
(4)磁感应强度的方向
磁感应强度是矢量,不但有大小,而且有方向,其方向即为该处磁场方向.
顺便说明,一般的永磁体磁极附近的磁感应强度是0.5T左右,地球表面的地磁场的
磁感应强度大约为5.0 X 10-5「
课堂练习
练习1 •匀强磁场中长2cm的通电导线垂直磁场方向,当通过导线的电流为2A时,它
受到的磁场力大小为4 X 10-3N,问:该处的磁感应强度B是多大?(让学生回答)
应答:根据磁感应强度的定义
在这里应提醒学生在计算中要统一单位,计算中必须运用国际单位.
再问:若上题中,电流不变,导线长度减小到 1cm ,则它受磁场力F 和该处的磁感应 强度B 各是多少?若导线长不变,电流增大为 5A ,则它受磁场力F 和该处的磁感应强度B 各是多少?
引导学生讨论,得出正确的答案: 2X 10-3N , 0. 1T ; 1 X 10-2N , 0.IT ,并指出,某
处的磁感应强度由建立该磁场的场电流情况和该点的空间位置来决定,与检验通电直导 线的电流强度大小、导线长短无关.
练习2•检验某处有无电场存在,可以用什么方法?检验某处有无磁场存在,可以 用什么方法? 回答:检验有无电场存在,可用检验电荷,把检验电荷放在被检验处,若该检验电 荷受到电场力作用,则该处有电场存在,场强不为零;若该检验电荷没有受到电场力作 用,该处没有电场存在或该处场强为零.检验某处有无磁场存在,可用"检验电流”, 把通电导线放在被检验处,若该通电导线受磁场力作用,则该处有磁场存在,磁感应强 度不为零;若该通电导线不受磁场力作用,则该处无磁场存在,该处磁感应强度为零.
追问:如果通电导线不受磁场力, 该处是一定不存在磁场, 磁感应强度一定为零吗?
引导学生讨论,得出“不一定”的正确结果•因为当通电导线平行磁场方向放在磁 场中,它是不受磁场力作用的(这是实验证明的结论)•再次强调磁感应强度定义的条 件:通电直导线必须垂直磁场方向放置.
再问:如何利用通电导线检验某处磁场的存在与否呢?
应答:可以改变通电导线的方向,若在各个方向均不受磁场力作用,则该处没有磁 场.
再问:在通电导线在不同方法检测,至少检测几次就可确定该处没有磁场存在?
应答:至少在相互垂直的两个方向上检测两次.先将其放在任意方向检测,若此时 其不受磁场力作用,则再将通电导线沿垂直刚才的方向放置,若此时其仍不受磁场力作 用,则说明该处无磁场存在.
2 .磁感线
磁感线和电场线一样也是一种形象描述磁场强度大小和方向分布的假想的线,磁感 线上各点的切线方向即该点的磁感应强度方向,磁感线的密疏,反映磁感应强度的大 小•通过挂图应让学生熟悉条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管的 磁感线的分布,并正确地用“右手”安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的 磁感线方向与电流方向的关系.
3 .磁通量
磁感线和磁感应强度的关系.为了定量地确定磁感线的条数跟磁感应强度大小的关 系,规定:在垂直磁场方向每平方米面积的磁感线的条数与该处的磁感应强度大小(单 位是特)数值相同•这里应注意的是一般画磁感线可以按上述规定的任意倍来画图,这 种画法只能帮助我们了解磁感应强度大小,方向的分布,不能通过每平方米的磁感线数 来得出磁感应强度的数值.
提问:各点电场强度方向、大小均相同的电场叫什么电场?这种电场电场线的分布 有什么特点? 应答:这种电场叫做匀强电场,匀强电场电场线的分布是间距相同方向一致的平行 直线.
4xl0-3
2 x 2 x 1Q -2
=01T
提问:什么叫做匀强磁场,怎样用磁感线描述匀强磁场?
应答:对于某范围内的磁场,其磁感应强度的大小和方向均相同,则该范围内的磁
场叫做匀强磁场.可以用间距相同、方向一致的平行直线描述匀强磁场.
距离很近,相对面积相同且互相平行的异名磁极之间的磁场都可看做是匀强磁
场.密绕螺线管中的磁场也可看做是匀强磁场.
(1) 磁通量的定义
穿过某一面积的磁感线的条数,叫做穿过这个面积的磁通量,用符号
①表示.
(2) 磁通量与磁感应强度的关系
因为按前面的规定,穿过垂直磁场方向单位面积的磁感线条数,等于磁感应强度
B , 所以在匀强磁场中,垂直于磁场方向的面积 S 上的磁通量①为
①=BS
若平面S 不跟磁场方向垂直,则应把 S 平面投影到垂直磁场方向的面上,若这两个面 间夹角为则:
①=BS 丄=BScos B
当平面S 与磁场方向平行时,
0 =90°,①=0. (3) 磁通量的单位
在国际单位中,磁通量的单位是韦伯( Wb ),简称韦. 1韦(Wb ) =1特(T )x 1 米2 ( m 2)
由①=BS 可得B=O / S,所以磁感应强度 B 等于垂直于磁场单位面积上的磁通量,
也叫做磁通密度,用韦( Wb )/米2 ( m 2)作单位.
(4) 磁通量是标量
磁通量是标量,只有大小,无方向.
课堂练习
练习3.如图所示,平面S=0.6m 2,它与匀强磁场方向的夹角 a =30 °,若该磁场磁感应强 度B=0.4T ,求通过S 的磁通量①是多少?(可让几个同学同时到黑板上演算.)
学生演算时,常有些同学会套公式:
严 BS 歸=0.4 x Q r 6 x = 0 i2j?Wb
为此再一次强调,①=BScos B 中的0是平面S 与垂直磁场方向平面间的夹角, 中它应是a 的余角,所以此题的正确解法应是
①=BScos (90°— a ) =BSsin a
=0.4 x 0.6 x sin30 ° =0.12Wb
在此题
五、小结
1•用通电直导线检验磁场的存在或磁感应强度的大小,若不管怎样变化导线方向, 某处通电直导线都不受电场力作用,严格地讲这只能说明该处的磁感应强度为零,而不能断定
该处无磁场•就像检验电荷在某点不受电场力作用,只能说明该点电场强度为零或是合场强为
零,而不能断定该点没有电场一样.
2.磁通量是标量,它只有大小,而没有方向.虽然从一个平面正面穿过一条磁感
线与从反面穿过一条磁感线是不相等的(或说是相反的),可用正负号表示,但这个正负只是
表示磁感线是从哪边穿过该平面的,而不是表示磁通量的方向.。

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