磁场磁感应强度
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第一节 磁现象和磁场
磁极间的相互作用 :同名磁极相斥,异名 磁极相吸。
【问题】 磁体之间是通过什么发生相互作用的呢?
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?
奥斯特实验动画
1.磁场的来源
1.磁铁: 磁体周围空间存在的一种特殊物质。
磁体
磁场
C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方 向处处相同
D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导 线受力的大小和方向无关
6.几种常见磁场的磁感线分布
(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布:
(2)直线电流的磁场的磁感线
安培定则: 用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四
三、匀强磁场
1.磁感应强度的大小、方向处处相同的磁场 . 2.匀强磁场的磁感线:是一组相互平行、方向相同、 疏密均匀的直线 .
三、匀强磁场
1.磁感应强度的大小、方向处处相同的磁场 . 2.匀强磁场的磁感线:是一组相互平行、方向相同、 疏密均匀的直线 .
8、磁通量
(1).定义:在磁感应强度为 B的匀强磁场 中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为 S,我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的 磁通量,简称磁通.用字母Φ 表示磁通量. (2).在匀强磁场中,公式为
或 B=F/IL 即磁场为一常数
由此公式可以计算某位置磁场的强弱
二、磁感应强度的大小
对公式B =F/IL 的几点说明:
?比值定义法,计算式,非决定式 ?磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确
定的,由产生磁场的磁体决定,和小磁针 、电流的存在与否无关。
5、磁感应强度的大小 大小:B ? F (条件:B ? )I
1T=1Wb/m 2=1N/(A·m)
(7).磁通量的变化 Δ Φ =Φ 2-Φ 1
即Δ Φ 取决于末状态的磁通量Φ 2与初状态的磁通量Φ 1 的代数差.
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、地磁场的北极在地 理的南极附近,地磁场 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。
第三章 第2节
磁感应强度
电流激发磁场
磁场对电流有作用力
法拉第引入磁感线形象的描述了磁场的性质。
1、磁感线的疏密表示磁场的强弱 2、磁感线的任一点的切线方向表示该 点磁场的方向
Φ =BS⊥( S⊥表示某一面积在垂直于磁场 方向上的投影面)
(3).物理意义:磁通量表示穿过这个面的磁感线条数 . (4).单位:在SI制中是韦伯,简称韦,符号 Wb,1Wb=1T·m 2 (5).磁通量是有正负的,若在某个面积上有方向相反的磁场通过,求磁通量 时,应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量,即应求该面积各磁通量的代数 和. (6).磁通密度:B=Φ /S 表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量 .
由磁体或电流产生
方向:电场线(切线)方向 磁感线(切线)方向 正电荷受力方向 小磁针N极的受力方向
大小: E=F/q 与电场本身有关
大小? 与磁什场么本因身素有关?
二、磁感应强度的大小
思考:电场中可以通过试探电荷来的电场力 来研究电场大小,能否同样从小磁针受力的情 况来研究磁场大小?
通过小磁针不方便分 析力,转向于分析电 流在磁场中的力。
IL
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 。
1T ? 1 N A ?m
方向:小磁针静止时N 极所指的方向
矢量性:磁感应强度全面地反映了磁场 的强弱和方向。
1、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( D)
A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B .通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
3.磁感线的特点
①磁感线是假想的,不是真实的 . ②磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场方向 . ③磁感线是闭合曲线. ④磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 . ⑤磁感线不能相交或相切.
如何描述和计算磁场?
试探电荷 +q
+Q
场源电荷
一、类比电场,深层次认识磁场!
人为规定 电场
磁场
来源: 由场源电荷产生
指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
I
俯视图
从箭头看
从箭尾看
侧视图
直线电流产生的磁场的磁感线
(3)环形电流周围磁感线
安培定则: 让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指
所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向.
环形电流周围磁感线
截面图
(4)通电螺线管周围磁感线
通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加.所以环形电流的安培定则也 可以用来判定通电螺线管的磁场 ,这时,大拇指所指的方向是螺线管 内部的磁场 的方向.
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.
3、磁场与电流之间的相互作用
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 力是通过什么发生 的呢?
电流
磁场
磁体
三、磁场的基本性质:
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)
等效
7、安培分子电流假说
分子电流假说
在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环 形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成 为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极 .
磁现象的电本质: 磁体 电流
磁场
பைடு நூலகம்
磁体 电流
运动电荷
磁场
运动电荷
一切磁场都是由运动电荷产生的;一切磁现象都是运动电荷周围磁场间的相 互作用.
① 保持导线通电部分的长度不变, 改变电流的大小.
② 保持电流不变, 改变导线通电部分的长度.
二、磁感应强度的大小
精确的实验研究表明:
通电导线与磁场方向垂直 时,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 I L 成正比。
同一磁场中,F正比于 I L,即 F= B IL
不能.因为正负电荷单独可以存在,容易分 析单个点电荷的受力;
但是磁体的N、S极不能单独存在.小磁针 静止时是所受的合力为零,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
二、磁感应强度的大小
实验方案:
注意磁场、电流, 磁场力三者的方向
研究磁体对通电导线力的作用
实验方法:
控制变量法
进行如下操作,测得通电导线 的力变化情况
磁极间的相互作用 :同名磁极相斥,异名 磁极相吸。
【问题】 磁体之间是通过什么发生相互作用的呢?
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?
奥斯特实验动画
1.磁场的来源
1.磁铁: 磁体周围空间存在的一种特殊物质。
磁体
磁场
C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方 向处处相同
D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导 线受力的大小和方向无关
6.几种常见磁场的磁感线分布
(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布:
(2)直线电流的磁场的磁感线
安培定则: 用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四
三、匀强磁场
1.磁感应强度的大小、方向处处相同的磁场 . 2.匀强磁场的磁感线:是一组相互平行、方向相同、 疏密均匀的直线 .
三、匀强磁场
1.磁感应强度的大小、方向处处相同的磁场 . 2.匀强磁场的磁感线:是一组相互平行、方向相同、 疏密均匀的直线 .
8、磁通量
(1).定义:在磁感应强度为 B的匀强磁场 中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为 S,我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的 磁通量,简称磁通.用字母Φ 表示磁通量. (2).在匀强磁场中,公式为
或 B=F/IL 即磁场为一常数
由此公式可以计算某位置磁场的强弱
二、磁感应强度的大小
对公式B =F/IL 的几点说明:
?比值定义法,计算式,非决定式 ?磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确
定的,由产生磁场的磁体决定,和小磁针 、电流的存在与否无关。
5、磁感应强度的大小 大小:B ? F (条件:B ? )I
1T=1Wb/m 2=1N/(A·m)
(7).磁通量的变化 Δ Φ =Φ 2-Φ 1
即Δ Φ 取决于末状态的磁通量Φ 2与初状态的磁通量Φ 1 的代数差.
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、地磁场的北极在地 理的南极附近,地磁场 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。
第三章 第2节
磁感应强度
电流激发磁场
磁场对电流有作用力
法拉第引入磁感线形象的描述了磁场的性质。
1、磁感线的疏密表示磁场的强弱 2、磁感线的任一点的切线方向表示该 点磁场的方向
Φ =BS⊥( S⊥表示某一面积在垂直于磁场 方向上的投影面)
(3).物理意义:磁通量表示穿过这个面的磁感线条数 . (4).单位:在SI制中是韦伯,简称韦,符号 Wb,1Wb=1T·m 2 (5).磁通量是有正负的,若在某个面积上有方向相反的磁场通过,求磁通量 时,应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量,即应求该面积各磁通量的代数 和. (6).磁通密度:B=Φ /S 表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量 .
由磁体或电流产生
方向:电场线(切线)方向 磁感线(切线)方向 正电荷受力方向 小磁针N极的受力方向
大小: E=F/q 与电场本身有关
大小? 与磁什场么本因身素有关?
二、磁感应强度的大小
思考:电场中可以通过试探电荷来的电场力 来研究电场大小,能否同样从小磁针受力的情 况来研究磁场大小?
通过小磁针不方便分 析力,转向于分析电 流在磁场中的力。
IL
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 。
1T ? 1 N A ?m
方向:小磁针静止时N 极所指的方向
矢量性:磁感应强度全面地反映了磁场 的强弱和方向。
1、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( D)
A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B .通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
3.磁感线的特点
①磁感线是假想的,不是真实的 . ②磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场方向 . ③磁感线是闭合曲线. ④磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 . ⑤磁感线不能相交或相切.
如何描述和计算磁场?
试探电荷 +q
+Q
场源电荷
一、类比电场,深层次认识磁场!
人为规定 电场
磁场
来源: 由场源电荷产生
指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
I
俯视图
从箭头看
从箭尾看
侧视图
直线电流产生的磁场的磁感线
(3)环形电流周围磁感线
安培定则: 让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指
所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向.
环形电流周围磁感线
截面图
(4)通电螺线管周围磁感线
通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加.所以环形电流的安培定则也 可以用来判定通电螺线管的磁场 ,这时,大拇指所指的方向是螺线管 内部的磁场 的方向.
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.
3、磁场与电流之间的相互作用
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 力是通过什么发生 的呢?
电流
磁场
磁体
三、磁场的基本性质:
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)
等效
7、安培分子电流假说
分子电流假说
在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环 形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成 为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极 .
磁现象的电本质: 磁体 电流
磁场
பைடு நூலகம்
磁体 电流
运动电荷
磁场
运动电荷
一切磁场都是由运动电荷产生的;一切磁现象都是运动电荷周围磁场间的相 互作用.
① 保持导线通电部分的长度不变, 改变电流的大小.
② 保持电流不变, 改变导线通电部分的长度.
二、磁感应强度的大小
精确的实验研究表明:
通电导线与磁场方向垂直 时,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 I L 成正比。
同一磁场中,F正比于 I L,即 F= B IL
不能.因为正负电荷单独可以存在,容易分 析单个点电荷的受力;
但是磁体的N、S极不能单独存在.小磁针 静止时是所受的合力为零,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
二、磁感应强度的大小
实验方案:
注意磁场、电流, 磁场力三者的方向
研究磁体对通电导线力的作用
实验方法:
控制变量法
进行如下操作,测得通电导线 的力变化情况