磁感应强度.
名词解释磁感应强度
名词解释磁感应强度
磁感应强度是一种表述磁场中各点磁力大小和方向的矢量性物理量。
它的大小通常用特斯拉 (T) 作为单位，而方向则用高斯 (G) 作为单位。
在物理学中，磁感应强度是描述磁场强度大小和方向的重要物理量，它是电场强度的相对论修正。
磁感应强度的符号与磁场方向相同，即磁感应强度的符号由磁场的符号决定。
磁感应强度的应用场景广泛，比如在物理学、工程学、电子学等领域都有广泛的应用。
在物理学中，磁感应强度常用于研究磁场的性质、磁场的分布和磁场的力作用等;在工程学中，磁感应强度常用于测量磁场的强度，比如磁感应强度计、磁通量密度计等;在电子学中，磁感应强度常用于研究电子器件的磁性和磁场对电子的影响，比如磁耦合等离子体器件、磁存储器件等。
磁感应强度是一个十分重要的物理量，它在各个领域都有广泛的应用，对于我们理解自然界和人类活动中的应用有着重要的意义。
磁感应强度及应用
磁感应强度及应用磁感应强度是描述磁场强度的物理量，通常用符号B表示，单位是特斯拉(T)。
磁感应强度是一个矢量量，它的方向是磁场线的方向，大小表示磁场的强弱。
磁感应强度的计算可以通过安培定律来实现。
根据安培定律，通过一段导线的电流产生的磁场强度与导线上的电流成正比，与导线与磁场线的夹角成正弦关系。
具体地，安培定律可以表示为：B = μ0 * I / (2πr)其中，B是磁感应强度，μ0是真空中的磁导率，约等于4π×10^-7 T·m/A，I 是电流的大小，r是距离导线的距离。
磁感应强度在物理学中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用：1. 电磁铁：电磁铁是一种利用电流产生磁场的装置。
当电流通过电磁铁的线圈时，会在线圈周围产生一个磁场，这个磁场可以吸引或排斥磁性物体。
电磁铁广泛应用于电动机、发电机、磁悬浮列车等领域。
2. 磁共振成像：磁共振成像（MRI）是一种利用磁场和无线电波来生成人体或物体内部结构图像的技术。
在MRI中，强大的磁场被用来激发人体内的原子核，然后通过检测原子核释放的无线电波来生成图像。
磁感应强度在MRI中起到了至关重要的作用，它决定了图像的分辨率和对比度。
3. 磁力计：磁力计是一种测量磁场强度的仪器。
它利用磁感应强度与磁场力的关系来测量磁场的强度。
磁力计广泛应用于地球磁场测量、磁材料测试等领域。
4. 磁选机：磁选机是一种利用磁感应强度对物质进行分离的设备。
在磁选机中，通过调节磁感应强度的大小和方向，可以实现对不同磁性物质的分离。
磁选机广泛应用于矿石分离、废物处理等领域。
5. 磁记录：磁记录是一种利用磁感应强度来存储和读取信息的技术。
在磁记录中，信息被编码为磁场的强度和方向。
磁感应强度的大小决定了信息的存储密度和读取精度。
磁记录广泛应用于硬盘、磁带等存储介质。
总之，磁感应强度是描述磁场强度的物理量，它在物理学和工程学中有广泛的应用。
通过控制磁感应强度的大小和方向，可以实现对磁性物质的操控和分离，以及实现磁场成像、磁场测量和磁场存储等功能。
磁感应强度
练习2．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，该处 是一定不存在磁场，磁感应强度一定为零吗？
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。描述磁场力的性质。 2.磁感应强度的公式（定义式）： 3.磁感应强度的单位:
特斯拉（T）(国际单位制中)
4.பைடு நூலகம்感应强度的方向: 为该处磁场方向。
练习1．
例1、由磁感应强度定义式B=F/IL知，磁 场 中某处的磁感应强度的大小
A．随通电导线中电流I的减小而增大
B．随通电导线长度l的减小而增大 C．随着I1乘积的减小而增大 D．随通电导线受力F的增大而增大 E．跟F、I．l的变化无关
例2、关于磁感强度的下列说法中，正确的是 A．放在磁场中的通电导线，电流越大，受到
的磁
场力也越大，表示该处的磁感强度越大 B．磁感线的指向就是磁感强度的方向 C．垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁 感强度方向 D．磁感强度的大小、方向与放入磁场的通电导 线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关
磁感应强度
不同
磁场强弱和方向
§3.2磁感应强度
学习目标：
1．认识磁感应强度的概念及物理意义。 2．理解磁感应强度的方向、大小和单位。 3．进一步体会如何通过比值定义法定义物
理量。
重点难点： 磁感应强度的建立以及理解
探究一：用什么来试探磁场？
1.小磁针 2.通电导线
很短的通电导线 IL叫做电流元
探究二：通电导线在磁场中受力的特点 猜想：受力一样吗？
正电荷受电 小磁针N极静 场力方向 止时指向
单位 1N/C=1V/m 1T=1N/A·m
课堂小结： 1、B的方向 2、B的大小（定义式、前提条件
决定因素） 3、B的物理意义
当堂检测 1、BD 2、B 3、C
【知识回顾】 1．是 电荷 电荷 2．是
磁体或通电导体 磁体或通电导体 3．排斥 吸引
自 主 【教材助读】
订 1．磁感应强度
正 2．静止时
预 N极 磁场
习 案
3．不能不能不能 4．很短
4．电场力 电荷量
电流I 长度L IL
E=F/q
正电荷
5．垂直时无关无关来自磁感应强度 B＝F/IL
电场本身的性质
特斯拉T 1T＝1N/Am
I
I
（1）
（2）
I
（3）
结论：受力不与磁场平行 也不与电流平行 平行不受力、 垂直受力最大
思考：怎样放置？ 垂直于磁场
探究三：影响通电导线受力的因素
思考：通电导线垂直于磁场放置， 它的受力可能与哪些因素有关？
磁感应强度的大小
B F 类比～ E F
IL
q
磁场固有属性 与通电导线无关
电场固有属性 与试探电荷无关
单位：特斯拉 T 1T 1 N A•m
磁感应强度的
磁感应强度的一、磁感应强度1、什么是磁感应强度？磁感应强度指的是一种物质对外界磁场的反应，单个磁体在磁场中会受到向外的拉力，而另一种物质会抵抗这种拉力对位置和方向的改变，当物质抵抗磁力大于物质承受磁力时，就表现出了磁感应强度。
2、磁感应强度的测量方法有哪些？(1)在实验室内进行测量。
采用偏斜磁场实验，在实验室内通过改变电流的强度，改变偏斜磁场的方向，从而求出样品表面的磁感应强度。
(2)对比方法：将样品与已知磁感应强度的标准样品放入相同的磁场，通过比较两者的磁力的大小，来推算样品的磁感应强度。
(3)多电极法：将多个测量电极相绕封装在样品形成一个封闭环状，并通过相绕波形分析仪测量得到样品的磁感应强度值。
3、磁感应强度的应用：（1）电机轴承的送货：磁感应强度可以测量电机轴承的间隙，确保轴承的正常工作。
（2）液体的取样：磁感应强度能够快速、准确地测量液体中的颗粒成分，以确定液体的性质。
（3）食品安全：磁感应强度测量可以鉴定食品中非食安元素，鉴定出不同类型的颗粒细菌，对食品安全进行监督，以确保食品安全。
（4）航空装备安全：磁感应强度可以用来检测航空装备上不同金属件的结合紧密程度，确保飞行安全。
二、磁感应仪使用技巧1、使用部件的正确操作：磁感应仪的使用时首先要熟悉各个控制部件的功能，例如在使用前要检查仪表的连接，电源的接线，主板的连接，保证仪表的稳定，以及配置软件的安装等。
2、检查校准：正确的使用前，还需要检查具体设定参数是否正确，参数检查时要确保与待测设备的类型、型号一致，以及校准仪表，使仪表达到一定的精度，确保测量结果的准确性。
3、采样：根据测量需求确定采样的方式，局部采样在一定范围内采取多次样本取值，整体采样则是采取局部采样的一个概括，即以一次采取一整件物体的样本测量磁感应强度。
4、结果分析：结果有可能会出现偏差的情况，这时候应当重复测量，对测量数据进行求平均、求标准差等分析处理，如果结果变化很小，说明测量结果比较稳定，可以把结果作为准确数据。
磁感应强度的计算
磁感应强度的计算磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，它在电磁学中起到至关重要的作用。
在许多实际应用中，我们需要准确地计算磁感应强度，以便更好地理解和应用磁场的特性。
本文将介绍磁感应强度的计算方法，并探讨其在不同领域的应用。
一、磁感应强度的定义及计算公式磁感应强度（B）是指单位面积内垂直于该面积方向的磁场力线数量，也可以理解为单位面积内通过的磁通量。
根据安培环路定理和法拉第电磁感应定律，我们可以推导出计算磁感应强度的公式如下：B = μ₀I/2πr其中，B表示磁感应强度，单位为特斯拉（T）；μ₀表示真空磁导率，其值约为4π×10⁻⁷ T·m/A；I表示电流强度，单位为安培（A）；r表示距离电流的位置距离，单位为米（m）。
这个公式是计算直线电流产生的磁场的磁感应强度的基本公式。
二、磁感应强度的计算方法磁感应强度的计算方法有多种，根据具体情况选择合适的计算方法能够提高计算的准确性和效率。
以下是几种常见的磁感应强度的计算方法：1. 直线电流产生的磁场：对于直线电流来说，我们可以根据上述给出的公式计算其产生的磁感应强度。
将电流I和距离r代入公式中，即可得到对应位置的磁感应强度。
2. 磁铁产生的磁场：对于磁铁来说，其磁场分布比较复杂，我们可以利用比奥-萨伐尔定律来计算磁感应强度。
根据该定律，任意点的磁感应强度可以通过将所有微小磁场元素的贡献相加来计算。
通过对磁场的积分，我们可以得到该点的磁感应强度。
3. 线圈产生的磁场：对于线圈来说，其磁场也比较复杂，但我们可以利用比奥-萨伐尔定律和对称性来简化计算。
根据线圈的对称性，只需要计算线圈上某一点产生的磁感应强度，就可以得到整个线圈的磁感应强度。
4. 平面线圈的磁场：对于平面线圈来说，我们可以利用安培环路定理来计算磁感应强度。
通过将线圈划分为多个小线元并对其求和，我们可以得到平面线圈在不同位置的磁感应强度。
三、磁感应强度的应用领域磁感应强度的计算在许多领域中都有着广泛的应用，下面介绍几个常见的应用领域：1. 电磁铁设计：在电磁铁的设计中，我们需要计算铁心中的磁感应强度，以确保其满足要求。
磁感应强度
磁感应强度一、磁感应强度的方向1．磁感应强度描述磁场的强弱和方向的物理量，用符号“B”表示。
2．磁感应强度的方向小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称磁场的方向。
二、磁感应强度的大小1．控制变量法探究影响通电导线受力的因素如图3-2-1所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的。
(1)保持长度不变，改变电流大小，观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。
(2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。
(3)实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比。
2．磁感应强度的大小在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL 的比值叫磁感应强度。
3．公式：B＝FIL。
4．单位在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是T,1 T＝1N A·m。
1．磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的，与通过导线的电流大小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关。
即使不放入载流导线，磁感应强度也照样存在，故不能说B与F成正比或B与IL成反比。
2．对定义式B＝FIL的理解(1)B＝FIL是磁感应强度的定义式，其成立的条件是通电导线必须垂直于磁场方向放置。
因为在磁场中某点通电导线受力的大小除和磁场强弱、电流I和导线长度L有关以外，还和导线的放置方向有关。
(2)导线在磁场中的放置方向不同，所受磁场力也不相同。
当通电导线与磁场方向平行时，通电导线受力为零，所以我们不能根据通电导线受力为零来判定磁感应强度B的大小为零。
(3)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短，IL称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”。
3．磁感应强度B的方向磁感应强度B是一个矢量，它的方向可以有以下几种表述方式：(1)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。
磁感应强度的概念和测量
磁感应强度的概念和测量磁感应强度是电磁学中的重要概念之一，用于表示磁场的强度。
在物理学中，磁场是由磁铁、电流或者变化的电场产生的，并且对其周围物体产生力的作用。
磁感应强度是用来描述磁场的强弱的物理量，通常用符号B表示。
一、磁感应强度的概念：磁感应强度是磁场的物理量，它表示单位面积上通过的磁力线数目。
磁感应强度的方向与磁力线方向一致，其大小决定于磁场的强弱。
在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉（T）。
磁场的概念最早由安培、奥斯特和法拉第提出，经过一段时间的发展和研究，才得到了磁感应强度的概念。
磁感应强度是描述磁场强度的物理量，其大小与所带电流的大小和磁场中的物质有关。
二、磁感应强度的测量：测量磁感应强度的方法有多种，常见的有霍尔效应法、霍尔元件法和法拉第电磁感应法等。
1. 霍尔效应法：霍尔效应法是利用霍尔效应来测量磁感应强度的方法，它利用了电流在磁场中的偏转现象。
当电流通过垂直于磁场的导线时，会在导线的一侧产生电位差。
根据霍尔效应的原理，我们可以通过测量这个电位差来确定磁感应强度。
2. 霍尔元件法：霍尔元件法也是利用霍尔效应来测量磁感应强度的一种方法，与霍尔效应法类似。
不同之处在于，霍尔元件法使用了专门的元件来测量电位差，这样可以提高测量精度。
3. 法拉第电磁感应法：法拉第电磁感应法是利用法拉第电磁感应定律来测量磁感应强度的方法。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的磁感应强度发生变化时，在闭合回路中会产生感应电动势。
通过测量这个感应电动势的大小，可以确定磁感应强度的大小。
通过以上的几种方法，我们可以准确地测量磁感应强度，并获得相应的数据。
在实际应用中，磁感应强度的测量对于电磁学的研究和工程应用都具有重要的意义。
结论：磁感应强度是描述磁场强度的物理量，它表示单位面积上通过的磁力线数目。
磁感应强度的测量可以通过霍尔效应法、霍尔元件法和法拉第电磁感应法等多种方法来进行。
磁感应强度的准确测量对于电磁学的研究和应用具有重要意义。
3.2磁感应强度
场点
z
0
r
R
a
r'
y
由于 B 只有 ez 分量，故 0
B ez
er d 0
x
0 Ia 2
2 R3
内容小结
安培定律
F12
C 4 C 2 1
0
I 2 d l2 I1dl1 eR R2
毕奥-萨伐尔定律
Idl eR 0 B 2 C 4π R 4π
2. 安培定律 安培实验定律：两个线电流回路C1和C2，其上的电流元分别 为I1dl1,I2dl2。线元I1dl1对线元I2dl2的安培作用力为
d f 12
0 I 2 dl2 ( I1dl1 eR )
4π R
2
I 2 dl2 (
0 I1dl1 eR
4π
I1
R
C1
I1dl1
【例1】求长度为 l 载有电流I的有限长直导线产生的磁场。
【解】：采用圆柱坐标系，令直流电流与Z轴重合，直线电流的中点位 于坐标原点。由于磁场的分布具有轴对称性，选取在 0 的 平面内计算磁场。 Z 源点 r ' z ' ez 场点 r rer zez
距离
'
R r r ' rer ( z z ' )ez , R
2
)
I 2dl2
整个载流回路C1对电流元 I 2dl2 的作用力
dF12 =I 2dl2 ( 4π
c1
0
I1dl1 eR ) 2 R
I1dl1 eR ) 2 R
I2
C2
dF12 1
R
磁感应强度
基本知识点：一、磁感应强度的方向[问题设计]在研究电场的方向时，我们把试探电荷放入电场，并规定正电荷的受力方向为电场强度的方向，那么与此类似，为了描述磁场的方向，我们可以怎么做呢？答案在磁场中放入小磁针，小磁针在磁场中受力后将会转动．小磁针静止时，它的指向也就确定了，显示出这一点的磁场对小磁针N 极和S 极的作用力的方向，据此可以确定该点的磁场方向．[要点提炼]1．物理意义：磁感应强度是描述磁场力的性质的物理量．2．磁感应强度的方向：磁感应强度的方向就是磁场的方向，即静止时小磁针N 极所指的方向(注意：没有把通电导线受力的方向规定为磁感应强度的方向)．二、磁感应强度的大小[问题设计]我们从分析电荷在电场中受力情况着手，找到了表示电场强弱的物理量——电场强度．但小磁针有两个磁极，因此不可能测量N 极受力的大小．由于磁场对通电导线有作用力，我们可以从一小段通电导线的受力来描述磁场的强弱．如图1所示，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过摆动角度的大小可以比较磁场力的大小，分别接通“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度，电流由外部电路控制．图1磁感应强度B=F IL.一、磁感应强度的方向物理学中用磁感应强度来描述磁场的强弱和方向，把小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称磁场的方向．二、磁感应强度的大小1．电流元：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I 与导线长度L 的乘积IL 叫做电流元．2．定义：通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L 成正比，又与导线中的电流I 成正比，即与I 和L 的乘积IL 成正比．公式：F ＝ILB .由此，在导线与磁场垂直的最简单情况下，磁感应强度B ＝F IL.3．磁感应强度的单位：在国际单位制中的单位是特斯拉，简称特，符号是T.由力F 、电流I 和长度L 的单位决定，1T ＝1N A·m.(1)保持导线通电部分的长度不变，改变电流大小，导线受力情况如何变化？(2)保持电流不变，改变导线通电部分的长度，导线受力情况如何变化？(3)通电导线受力与哪些因素有关？答案(1)电流越大，导线受力越大．(2)通电导线越长，导线受力越大．(3)精确实验表明，通电导线在磁场中受到的磁场力的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比，用公式表示为F＝BIL，式中B为比例系数．[要点提炼]1．磁感应强度的定义及公式：将电流元IL垂直放入磁场，它受到的磁场力F与IL的比值叫磁感应强度，用公式表示为B＝FIL.2．对磁感应强度的理解(1)磁感应强度是反映磁场强弱的物理量，它是用比值法定义的物理量，由磁场自身决定，与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关．(2)因为通电导线取不同方向时，其受力大小不相同，故在定义磁感应强度时，式中F是指通电直导线垂直磁场放置时受到的磁场力．(3)磁感应强度的方向是该处磁场的方向，也是小磁针N极的受力方向，而不是该处电流元受力F的方向．[延伸思考]能否认为B与F成正比，与IL乘积成反比？一、对磁感应强度方向的认识例1关于磁感应强度的方向，下列说法正确的是()A．磁感应强度的方向就是小磁针N极所指的方向B．磁感应强度的方向与小磁针N极的受力方向一致C．磁感应强度的方向就是通电导线的受力方向D．磁感应强度的方向就是该处磁场的方向.答案BD二、对磁感应强度概念及公式的理解例2关于磁感应强度，下列说法正确的是()A．由B＝FIL可知，B与F成正比，与IL成反比B．通电导线放在磁场中某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就变为零C．通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场(即B＝0) D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定答案D针对训练下列有关磁感应强度的说法中，正确的是()A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L、通以电流I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是FILD．由定义式B＝FIL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小答案A三、对磁感应强度大小的理解与计算例3磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5A，导线长1cm，它受到的磁场力为5.0×10－2N．求：(1)这个位置的磁感应强度；(2)如果把通电导线中的电流增大到5A时，这一位置的磁感应强度多大；(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否能肯定在这里没有磁场？答案(1)2T(2)2T(3)不能肯定1．(磁感应强度的方向)关于磁感应强度的方向和电场强度的方向，下列说法正确的是()A．电场强度的方向与电荷所受电场力的方向相同B．电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D．磁感应强度的方向与通电导线在该处所受磁场力的方向相同答案BC2．(电场强度与磁感应强度的比较)下列说法中正确的是()A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案AC．3．(磁感应强度的大小与计算)现有一段长L＝0.2m、通有电流I＝2.5A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况，下列说法正确的是()A．如果B＝2T，则F一定为1NB．如果F＝0，则B也一定为零C．如果B＝4T，则F有可能为2ND．当F为最大值时，通电导线一定与B平行答案C.4．(磁感应强度的大小与计算)一根长20cm的通电导线放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力为4×10－3N，则导线中的电流强度为________A；若将导线中的电流减小为0，则该处的磁感应强度为________T.答案0.050.4C．5T D．大于3T小于4T答案C5．一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F，则可以用F IL 表示磁感应强度B的是()答案AC6．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图象能正确反映各物理量间关系的是()答案BC7．在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线a和b，a、b导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受到的力也不相同．下面的四幅图象表示的是导线所受到的力F与通过导线的电流I的关系．a、b 各自有一组F、I的数据，在图象中各描出一个点．其中正确的是()答案C8．有一段直导线长为1cm，通有5A的电流，把它置于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度B的值可能为()A．1T B．0.5T C．2T D．2.5T答案CD9．匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均相同的磁场)中长为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4×10－3N，问：(1)该处的磁感应强度B是多大？(2)若电流不变，导线长度减小到1cm，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？(3)若导线长度不变，电流增大为5A，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？答案(1)0.1T(2)2×10－3N0.1T(3)0.01N0.1T。
磁感应强度
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 。
磁感应强度计算
磁感应强度计算磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通常使用符号B表示，单位是特斯拉(T)。
磁感应强度的计算涉及多个物理概念和公式，本文将介绍一些常见的计算方法和应用。
一、安培环定理计算磁感应强度根据安培环定理，磁感应强度B在某一闭合回路的周边是一个恒定值。
利用该定理可以计算闭合回路内的磁感应强度。
安培环定理公式为：∮ B·dl = μ0 · (i + i′)其中，∮ B·dl表示围绕闭合回路的磁场B在回路上的线积分，μ0是真空中的磁导率，i是通过闭合回路的电流，i′是由变化的电流引起的涡旋电流。
以一个简单的例子来说明磁感应强度的计算方法。
假设有一条直导线，长度为L，电流大小为I，要计算距离该导线距离为r的位置处的磁感应强度。
根据安培环定理，选取一个以导线为轴的圆环，其半径为r，闭合回路内不包含导线。
由于没有涡旋电流，方程简化为：∮ B·dl = μ0 · i对于直导线，该式可转化为：B · (2πr) = μ0 · i从而可以得到磁感应强度的计算公式：B = μ0 · i / (2πr)二、比奥-萨伐尔定律计算磁感应强度比奥-萨伐尔定律是描述由电流产生的磁场的定律，根据该定律可以计算电流元产生的磁感应强度。
比奥-萨伐尔定律公式为：B = (μ0 / 4π) · (i · dl × r / r^3)其中，B表示电流元产生的磁感应强度，μ0是真空中的磁导率，i 是电流强度，dl是电流元的矢量微元，r是观察点到电流元的位矢。
比奥-萨伐尔定律适用于计算形状复杂、分布不均匀的电流导体产生的磁感应强度。
通过将电流导体分割成许多小电流元，然后将它们的磁感应强度进行矢量叠加，可以得到整个电流导体的磁感应强度。
三、法拉第电磁感应定律计算磁感应强度法拉第电磁感应定律是描述磁感应强度变化引起的感应电动势的定律，通过该定律可以计算电磁感应产生的磁感应强度。
磁感应强度
定电流．已知载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝k I /r，式中常量k>0，I为电流
强度，r为距导线的距离．若电流Ia在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B，则
O点处实际的磁感应强度的大小及方向为(忽略电流间的相互作用)(
A．2 2B，方向指向 ad 中点
B．2 2B，方向指向 ab 中点
力
的
大
小
FA=BILsin
B
ߠ
I
B // I
FA=BIL 最大
FA=0
磁感应强度 放入磁场中某点的电流元所受的安培力的最大值F与
1、定义：
电流I和导线长度L的乘积IL(电流元)的比值叫做电
流元所在处的磁感应强度，用大写字B来表示。
安培力达
到最大值
同一位置，安培力与电
流元的比值为定值，能
反映磁场的强弱。
C．10B，方向垂直于纸面向里
D．10B，方向垂直于纸面向外
A)
味 解析 由安培定则可知，直导线a在O点产生的磁感应强度方向由O指向b，大小为B，直
道
导线c在O点产生的磁感应强度方向由
O指向d，大小为3B，两者在O点产生的合磁感应
江
湖 强度大小为2B，方向由O指向d，同理b、d两直导线产生的磁感应强度大小也为2B，方向
强度大小和方向是 (
C)
A.磁感应强度大小为0
B.大小为2B,方向竖直向上
C.大小为 2 2 B,方向竖直向下
D.大小为 2 2 B,方向竖直向上
味
道
江
湖
太
明
论
理
例13
跟
我
走
大
显
身
磁感应强度的概念
磁感应强度的概念磁感应强度是物理学中一个重要的概念，它被用于描述磁场的强弱程度。
磁场是由运动带电粒子或磁化的物质产生的，是一种特殊的力场。
磁场可以对带电粒子产生力的作用，也可以影响电流的流动。
磁感应强度的概念对于我们理解磁场的性质以及应用磁场的相关技术具有重要意义。
磁感应强度用符号B表示，其单位是特斯拉(T)。
在国际单位制中，特斯拉定义为某点的磁场，使得在该点受到1牛的力的1米长导线，流过该导线的电流是1安培。
从定义可以看出，磁感应强度和力的关系密切。
磁感应强度的大小取决于磁场的产生源以及磁场的位置。
根据安培定律和比奥-萨伐尔定律，我们知道磁感应强度与电流的方向和磁场的方向有关。
当电流通过导线时，由于电流携带的电荷运动，会形成一个磁场。
此时，磁感应强度的方向可以用右手定则确定。
将右手四指指向电流方向，如果手掌的方向与磁场方向相同，那么拇指的指向就是磁感应强度的方向。
如果电流方向改变，那么磁感应强度的方向也会相应改变。
磁感应强度还受到磁化物质的影响。
当物质被磁化时，物质内部的小磁矩定向排列，形成了一个微小的磁场。
这个微小的磁场会影响周围的磁场分布，从而改变磁感应强度。
对于磁化物质，如铁、镍等，磁感应强度会显著增强，这也是我们常见的吸铁石可以吸附金属物品的原因。
而对于非磁化物质，磁感应强度较弱或接近于零。
磁感应强度的概念在实际应用中非常重要。
例如在电动机中，通过调节电流的大小以及磁场方向，可以控制磁感应强度，进而改变电动机的转速和扭矩大小。
在磁共振成像中，医生可以通过调节磁感应强度来获得不同组织和器官的详细结构图像，从而帮助做出准确的诊断。
总之，磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，其大小取决于磁场产生源和位置。
它对于理解磁场的性质以及应用磁场的相关技术具有重要意义。
磁感应强度的概念与力的关系密切，可以通过安培定律和比奥-萨伐尔定律来理解。
同时，磁感应强度还受到磁化物质的影响，磁化物质会显著增强磁感应强度。
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。
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。
磁感应强度物理知识点
磁感应强度物理知识点一、磁感应强度的定义其中，Φ表示通过面积ΔS的磁通量，θ为磁感应强度的方向与面积法线方向的夹角。
二、磁感应强度的计算方法1.当磁场是均匀磁场时，磁感应强度B的数值等于磁场中心轴线上单位长度段元所受力F与该段元长Δl的比值，即B=F/Δl。
2.当磁场是非均匀磁场时，可以通过测量磁感应强度的方法来得到。
三、磁感应强度的测量方法1.毕奥-萨伐尔定律：在直导线上通过电流I产生的磁感应强度的大小与导线到导线长度l、电流I及引起磁感应强度的点到直导线的距离r 的关系可以通过毕奥-萨伐尔定律来计算，即B=kI/r。
2.楔形法：在空气中插入一楔形磁介质，通过探测器测量楔形两侧的磁感应强度，根据楔形的几何形状以及测量得到的磁感应强度可以计算出待测空间的磁感应强度。
3.镜子法：用一条铁条或软磁性材料制成的大导线产生磁场，测量待测磁场对该大导线上所产生磁感应强度的引起的作用力，通过与已知磁场相比较，可以求得待测磁场的磁感应强度。
四、磁介质对磁感应强度的影响1.空气中的磁感应强度：在空气中，磁感应强度近似等于真空中的磁感应强度，在常规条件下可以近似为常数。
2.磁介质中的磁感应强度：磁介质的磁化会导致磁感应强度的改变，具体的变化情况与磁介质的性质有关。
五、磁感应强度与电流的关系1.毕奥-萨伐尔定律：电流通过直导线时，直导线上的磁感应强度与电流成正比，与离直导线的距离成反比。
2.安培定理：电流通过闭合导线圈，导线圈内的磁感应强度与导线圈内的电流成正比，与导线圈的匝数成正比。
六、磁感应强度的应用1.磁场传感器：利用材料的磁性以及磁感应强度与电流、电压的关系，设计出用于测量磁场的传感器，广泛应用于电子设备中。
2.电机与发电机：利用磁感应强度与电流的关系，设计出各种类型的电机和发电机，实现能量的转换和利用。
3.飞行器导航：借助磁感应强度，飞行器能够感知地球的磁场，并利用这一信息进行导航定位。
4.医学成像：核磁共振成像（MRI）利用磁感应强度对人体组织的不同磁性进行成像，提供人体内部结构的详细信息。
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二、电流的磁效应
奥斯特实验
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二、电流的磁效应
奥斯特实验
1、实验装置
2、实验现象 当给导线通电时,与导线 平行放置的小磁针发生转动 3、注意事项:导线应沿南北方向水平放置
4、实验结论:通电导体对磁体有力的作用
【问题】 磁体之间是通过什么发生相互作用 的呢?
磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
【联想】 电荷之间是通过什么发生相互作用 的呢?
1T=1N/A· m
矢量：磁感应强度是矢量，方向与该点磁场方
向相同。
出生于南斯拉夫的克罗地亚，后加入美 国籍。父亲是教堂牧师，母亲热衷心理学研 究，1880年毕业于布拉格大学。早年在巴黎 欧洲大陆爱迪生公司任职，因创造性的劳动， 被转送到美国的爱迪生电器研究中心，与爱 迪生共同工作。 发明了交流发电机，开创了特斯拉电气 公司，从事交流发电机、电动机、变压器的 生产，并发明了高频发电机和高频变压器。 1889年，特斯拉在美国哥伦比亚，实现了从科罗拉多斯 普林斯至纽约的高压输电实验。从此，交流电开始进入实用 阶段。此后，他还从事高频电热医疗器械、无线电广播、微 波传输电能、电视广播等方面的研制，制造了弧光灯，一生 共有112项美国专利。为表彰他在交流电系统的贡献，在他 百年纪念时(1956年)，国际电气技术协会决定用他的名字作 为磁感应强度的单位。
螺丝刀只能 吸起几根导线， 而有的磁铁能吸 起很多重物。
磁体的磁性 强弱是不同
复习类比
电场的基本性质是什么？ 对放入其中的电荷有电场力的作用 如何描述电场的强弱和方向？ 电场强度:试探电荷所受电场力跟电荷量的比值 正试探电荷的受力方向 磁场的基本性质是什么？ 对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用 如何描述磁场的强弱和方向？ 是否类似电场的研究方法,分析磁体或电 流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方 向的物理量?
问题：磁感应强度的大小能否从小磁 针受力的情况来研究? 不能.因为N极不能单独存在。 小磁针静止时所受的合力为零，因 而不能用测量N极受力的大小来确 定磁感应强度的大小
问题：磁场不仅能对磁体有作用力, 还对通电导体有作用力.能否用很小 一段通电导体来检验磁场的强弱?
磁感应强度的大小： 磁场不仅能对磁体有作 用力,还对通电导体有作用 力.能否用很小一段通电导 体来检验磁场的强弱? 将一段很短的通电导线 相当于电场中 垂直放入磁场中。 的检验电荷。 通电导线将受到磁场的作用力。
IL ，比值F/IL为恒量；
（2）不同磁场中，比值F/IL一般不同;
磁感应强度
定义： 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，
受到的安培力F跟电流I和导线长度L乘 积IL的比值，叫做通电导线所在处的 磁感应强度。
F （注意：磁感应强度B由磁）
单位： 特［斯拉］ T
磁体
磁体
磁场
电流 电流
四、地磁场
1.地球是一个巨大的磁体
2.地球周围空间存在的磁 场叫地磁场 3.地磁的北极在地理的南 极附近,地磁的南极在地 理的北极附近,但两者并 不完全重合,它们之间的 夹角称为磁偏角 4.磁偏角的数值在地球上 不同地方是不同的
练习：自学丛书P81，例1、例3、 基础达标1、2、3
如何描述磁场的强弱和方向呢?
电场
电荷q
电场力F
F/q表示电场的强弱
电场强度E
磁场
磁体 电流
磁场力F
磁场的强弱 磁感应强度 磁场强度
描述磁场的强弱和方向
磁感应强度的方向
电场 磁场 正试探电荷的受力方向 小磁针N极的受力方向 磁体或电流的受力方向
物理学规定：
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
FI
（2）然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。
LF
2L 2F
3L 3F
FL
FI
F IL
F = B· IL
FL
精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向垂直时， 它受力的大小既与导线的长度L 成正比，又与导线中 的电流I 成正比，即与I和L的乘积 IL 成正比。
（1）同一磁场中 F
在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导 线长度L的乘积IL叫做电流元
磁感应强度的大小
通电导体所受到的磁力跟 磁场方向、通电电流、导体长度 有何关系?我们如何来研究? 实验方法:控制变量法 （1）先保持导线通电部分的长度不 变，改变电流的大小。
I F 2 I 2 F 3I 3F
结论：电流越大，通电导线受力越大
结论：
磁体对通电导 体有力的作用
问题：磁体和通电导体之间的相互作用
是通过什么发生的呢?
问题：磁体和通电导体之间的相互作用
是通过什么发生的呢?
电流
磁场
磁体
三、磁场
2、电流的磁效应： 电流能在周围空间产生磁场. 磁体
磁场 磁场
磁体
电流
磁体
问题:电流与电流之间是否有力的作用?
问题:电流与电流之间是否有力的作用?
结论:同向电流相互吸引。
结论:反向电流相互排斥。
问题:电流和电流之间的相互 作用是通过什么发生的呢?
电流
磁场
电流
三、磁场
1、磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质. 2、电流的磁效应:电流能在周围空间产生磁场.
磁体
磁场 磁场
磁场
磁体
电流
磁体
电流
电流
三、磁场
3、磁场的性质
磁场对放入其中的磁体或通电导体会 产生磁力作用。 （磁体与磁体之间、磁体与通电导体 之间、通电导体与通电导体之间的相互作 用都是通过磁场发生的）
一、磁现象 1．磁性：物质 吸引 铁、钴、镍等物质的性质． 2．磁体：具有 磁性 的物体，如磁铁． 3．磁极：磁体上磁性 最强 的区域．任何磁体，都有 两个磁极，一个叫 南极 ，另一个叫北极 ；同名磁极之间 相互 排斥 ，异名磁极之间相互 吸引 ．
二、电流的磁效应
1777年8月14日生于丹麦朗格兰 德岛一个药剂师家庭．12岁开始帮 助父亲在药房里干活，同时坚持学 习化学．由于刻苦攻读，17岁以优 异的成绩考取了哥本哈根大学的免 费生．他一边当家庭教师，一边在 学校学习药物学、天文、数学、物 理、化学等．1806年任哥本哈根大 学物理学教授，1820年4月发现了 电流的磁效应.1821年被选为英国 皇家学会会员，1823年被选为法国 科学院院士，后来任丹麦皇家科学 协会会长．
电荷之间的相互作用是通过电场发生的
电场和磁场都是一种物质
三、磁场
1.磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质.
磁体
磁场
磁体
【问题】是否只有磁铁周围才存在磁场?
三、磁场
1.磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质. 磁体
磁场
磁体
2.电流的磁效应： 电流能在周围空间产生磁场. 磁铁不是磁场的唯一来源.
磁体与电流之间的相互作用