磁场的主要物理量
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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。
磁场的基本参数及公式以下参数自行整理,可能存在错误,请谨慎参考!1. L电感,自感系数表示线圈产生自感能力的物理量,常用L来表示。
简称自感或电感。
自感系数的单位是亨利,简称亨,符号是H。
1H=1Wb/A在单位电流变化率ΔI/Δt下,某个自感线圈产生的自感电动势E的大小。
(比值法定义)E=L*ΔI/Δt2. Φ磁通量,表示磁场分布情况的物理量,单位是韦伯,符号是Wb。
Φ是标量,但有正负,正负只代表穿向。
1Wb=1v*s=1T*m^23. Ψ,磁通链代表了单位导体截面通过磁通量的多少,就是磁通的强度。
用符号表示Ψ单位为韦(伯)WbΨ=N(匝数)*B(磁感应强度)*S(面积)Ψ=L*I=N*Φ4. B,磁感应强度,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。
Φ=B*Ae(磁路截面积)适用条件为B与Ae垂直,当B与Ae存在夹角时,Φ=B*Ae*cosθB=F/IL=F/qv=E/v =Φ/SF:洛伦兹力或者安培力q:电荷量v:速度E:电场强度(单位是v/m,N/C)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/IL5. μ绝度磁导率,表征磁介质磁性的物理量。
表示在空间或在磁芯空间中的线圈流过电流后、产生磁通的阻力、或者是其在磁场中导通磁力线的能力、其公式μ=B/H 、其中H=磁场强度、B=磁感应强度,常用符号μ表示,μ为介质的磁导率,或称绝对磁导率。
μr(相对磁导率)=μ/μ0(真空磁导率)相对磁导率是绝对磁导率与真空磁导率的比值,没有单位,是一个系数。
μ0=4π*10^-7H/m(Wb/A*m)μ的数值随温度的上升而下降,随频率的上升而下降。
6. H,磁场强度描写磁场性质的物理量。
磁场的强度和磁通量磁场的强度和磁通量是磁学中两个重要的物理量,它们在研究电磁现象以及应用于各个领域都起到了关键的作用。
本文将从理论和实际的角度探讨磁场强度和磁通量的概念、计算方法以及应用。
一、磁场强度的概念和计算方法磁场强度是指单位磁极所受的磁力,用H表示。
磁场强度的大小与电流、磁极距离等因素相关。
根据毕奥-萨伐尔定律,任何一点的磁场都可以通过磁场强度来描述。
计算磁场强度的常用公式是安培定律:H = N x I / l,其中N是线圈匝数,I是电流,l是电流所围线圈的长度。
该公式表明磁场强度与线圈匝数成正比,与电流和长度成反比。
因此,当线圈匝数增加或电流增大时,磁场强度也会增加。
在实际应用中,我们可以通过磁场强度的计算来优化电磁设备的设计和工作状态,以达到更高的效率和性能。
二、磁通量的概念和计算方法磁通量是一个封闭曲面在磁场中所围获得的磁感应强度的量度,用Φ表示。
它是磁场通过某个曲面的数量级,反映了磁场的强弱。
磁通量的计算公式是:Φ = B x S x cosθ,其中B是单位面积上的磁感应强度,S是曲面的面积,θ是磁感线与垂直于曲面的法线之间的夹角。
公式表明,磁通量与磁感应强度、曲面面积和夹角都有关。
在实际应用中,通过计算磁通量可以得到磁场的分布情况,为电磁设备的设计提供依据。
例如,在电力系统中,磁通量的计算可以帮助我们评估变压器的效应,优化电力输送。
三、磁场强度和磁通量的应用磁场强度和磁通量在各个领域都有重要的应用。
以医学领域为例,在核磁共振成像(MRI)中,磁场强度和磁通量都是关键因素。
MRI利用磁场强度的调节和磁通量的测量,可以获得人体组织的高清影像,用于诊断疾病。
在电子工程领域,磁声材料的设计和使用也离不开磁场强度和磁通量的计算。
磁声材料是一类具有特殊磁性的材料,能够将磁场能量转化为声能,用于扬声器和听音器件等设备的制造。
此外,磁场强度和磁通量还应用于磁盘驱动器、电磁弹射器、磁力传感器等领域。
磁场的主要物理量教案一、教学目标1. 让学生了解磁场的概念,理解磁场强度、磁感应强度、磁通量等磁场的主要物理量。
2. 通过对磁场主要物理量的学习,培养学生的空间想象力,提高学生的科学思维能力。
3. 学会运用磁场的主要物理量分析和解决实际问题,培养学生的实践能力。
二、教学内容1. 磁场的概念及其描述2. 磁场强度、磁感应强度3. 磁通量4. 安培环路定律5. 磁场的主要物理量的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:磁场的主要物理量的定义、性质及其应用。
2. 教学难点:磁场强度、磁感应强度的矢量性质,磁通量的计算,安培环路定律的应用。
四、教学方法与手段1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究磁场的主要物理量。
2. 利用多媒体课件、示教板等教学手段,辅助讲解磁场的主要物理量。
3. 结合实例分析,让学生直观地理解磁场的主要物理量在实际问题中的应用。
五、教学过程1. 引入:通过复习磁体的性质,引导学生思考磁场的概念。
2. 讲解磁场的概念及其描述,阐述磁场的主要物理量。
3. 讲解磁场强度、磁感应强度的定义、性质,并通过示例让学生理解其矢量性质。
4. 讲解磁通量的定义,引导学生掌握计算磁通量的方法。
5. 引入安培环路定律,讲解其含义及应用。
6. 结合实例,讲解磁场的主要物理量在实际问题中的应用。
7. 课堂练习:让学生运用磁场的主要物理量解决实际问题。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问,了解学生对磁场主要物理量的理解程度。
2. 课堂练习:检查学生运用磁场主要物理量解决实际问题的能力。
3. 课后作业:评估学生对磁场主要物理量的掌握情况。
七、教学拓展1. 磁场分布:引导学生学习磁场强度、磁感应强度的分布规律。
2. 磁场的计算:介绍数值计算方法在磁场分析中的应用。
八、教学反思1. 反思教学过程:检查教学方法、教学内容、教学手段是否适应学生的需求。
2. 调整教学策略:针对学生的实际情况,优化教学方案。
九、教学资源1. 教案、课件、示教板:用于课堂教学。
描述磁场强弱和方向的物理量
磁场是一种由磁力线(即磁矢)形成的力场,它是由磁力线生成的,磁力可以对保持磁力场结构和形成磁性物体的物体产生作用。
磁场的强弱是由磁矢的大小决定的。
根据电磁力学的基本原理,磁场可以定义为描述磁场强度和方向的物理量。
磁场强弱的物理量是磁通量,它描述了一个磁场中磁线或磁矢的流动量。
磁通量是由磁场强度和介质密度决定的,密度越高,磁通量越大。
因此,我们可以从磁通量的大小来判断磁场的强弱。
此外,描述磁场方向的物理量是磁矩。
它是一个矢量,描述了磁力线在空间中的方向,可以用一组三个实数表示。
磁矩描述了磁场方向,可以根据磁矩的方向来判断磁场方向是向内折射还是向外折射。
另外,磁化率也是描述磁场强度和方向的物理量,它也是一个矢量,它表示了物体内磁性粒子的密度。
磁化率由两个参数组成,磁化力和磁化强度,磁化力表示物体内磁性材料的密度,磁化强度表示物体内磁性粒子的活动程度。
因此,我们可以用磁化率来描述磁场的强弱。
总结起来,描述磁场强弱和方向的物理量有磁通量、磁矩和磁化率这三种。
通过研究这三个物理量,我们可以确定磁场的强弱和方向,从而使特定的现象得到解释。
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第五讲上课时间:2014年9月18日星期四课时:两课时总课时数:10课时教学目标:1.理解磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度的概念。
2.掌握电磁力大小的计算及方向的判定。
3.能应用所学知识解决相关的问题。
教学重点:磁场中的基本概念,电磁力大小的计算及方向的判定。
教学难点:磁场中的基本概念,电磁力大小的计算及方向的判定。
教具:电子白板教学过程:一、组织教学检查学生人数,填写教室日志,组织学生上课秩序。
二、复习导入1.磁场与磁感线2.电流产生的磁场方向的判断三、讲授新课:(一)磁感应强度B1.磁场最基本的性质:对放入其中的(磁极,电流,运动的电荷)有力的作用, 都称为磁场力。
2. 磁感应强度B衡量磁场中各点的方向和强弱程度的物理量称为磁感应强度,用字母B表示。
在国际单位制中,磁感应强度的单位为特斯拉,简称特,用符号T表示。
磁感应强度B是表矢量:既有大小,又有方向。
其大小定性描述可用磁感线的疏密程度来表示,在磁感线密的地方磁感应强度大,在磁感线疏的地方磁感应强度小。
其大小定量描述:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值,称为该处的磁感应强度。
I即 B=FIL式中,B――为磁感应强度,单位为特斯拉,简称特,用符号T表示。
F――磁场力,单位为牛顿,简称牛,用符号N表示。
I――通电电流,单位安培,简称安,用符号A表示。
L――导体在垂直于磁场方向上的长度,单位为米,用符号m表示。
注意:(1) 当I⊥B即电流方向与磁感应强度方向垂直时, B=FIL(2) 磁场某点B的大小,方向是客观存在的,是磁场本身特性的物理量。
与导线电流I的大小、导线的长短L,受力F都无关。
即使导线不载流,B照样存在。
(3)点定B定:B只与产生磁场的源位置有关。
就是说磁场中某一点定了,则该处磁感应强度的大小与方向都是定值。
方向:磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向;也就是该点磁感线的切线方向。