磁感应强度
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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。
磁感应强度公式大学物理
磁感应强度公式:
1. 什么是磁感应强度?
磁感应强度是描述在一定位置产生磁场的大小和强度的参数。
它表示单位长度内磁场线的数量。
可以用物理公式来表示。
2. 磁感应强度公式
磁感应强度公式为:B=μoNI,其中B为磁感应强度,μo为真空中点磁通量之磁导率,N为单位长度上的磁感应线数,I为电流。
因此,磁感应强度可以由磁通量与电流数据推出来。
3. 磁感应强度的用途
磁感应强度的主要用途有两个:(1)用来计算固体材料中磁场的大小,特别是对磁力线分布非常重要的点;(2)磁感应强度可以用来表示原子和更复杂的结构的磁性,对振动磁性材料来讲,最重要的就是磁感应强度的测量。
4. 磁感应强度的物理意义
磁感应强度有其重要的物理意义,它代表了按照一定空间格局分布而成的物质之间的相互作用,并通过物理量不断变化来引起磁場强度
改变,从而改变物质结构,比如影响磁阻率。
这对于物理学家来说是非常重要的,他们常常会利用它来研究物质结构相关问题。
物理磁感应强度知识点
一、磁感应强度的定义
磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用字母 B 表示。
定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力 F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫做磁感应强度。
公式:(B = frac{F}{IL})
二、磁感应强度的单位
国际单位:特斯拉(T)
三、磁感应强度的方向
磁感应强度的方向就是磁场的方向,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。
四、磁感应强度的特点
1. 磁感应强度是矢量,既有大小又有方向。
2. 磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,与放入的通电导线所受的安培力大小、导线的长度、电流的大小等均无关。
五、匀强磁场
如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫做匀强磁场。
六、磁感应强度的叠加
空间中如果存在多个磁场,某点的磁感应强度等于各个磁场在该点产生的磁感应强度的矢量和。
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。
磁感应强度初中物理中磁感应强度的概念与计算磁感应强度是物理学中一个重要的概念,它描述了磁场对磁体的影响程度。
在初中物理学中,我们经常会涉及到磁感应强度的概念和计算。
本文将介绍磁感应强度的定义、计算方法以及一些相关实例。
一、磁感应强度的定义磁感应强度是描述磁场强度的物理量,用字母B表示,单位是特斯拉(T)。
磁感应强度的定义可以简单地理解为单位面积上通过的磁感线的数量。
在磁感应强度较大的区域,磁感线的密集程度较高;相反,磁感应强度较小的区域,磁感线的密集程度较低。
二、磁感应强度的计算方法磁感应强度的计算方法多种多样,下面将介绍一些常用的计算方法:1. 通过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描述了磁感应强度与产生感应电动势之间的关系。
根据该定律,可以通过测量感应电动势和导线的长度、速度来计算磁感应强度。
具体计算公式为:B = ε / (v * l)其中,B表示磁感应强度,ε表示感应电动势,v表示导线的速度,l表示导线的长度。
2. 通过安培定则计算磁感应强度安培定则描述了磁场强度与电流之间的关系。
根据该定则,可以通过测量电流和导线周围的磁场来计算磁感应强度。
具体计算公式为:B = μ0 * I / (2 * π * r)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,r 表示距离导线的距离。
三、磁感应强度的一些实例1. 磁铁的磁感应强度磁感应强度是刻画磁铁磁场强度的重要指标。
磁铁的磁感应强度取决于磁铁的材料和形状,一般通过磁体的磁场线密度来观察。
我们可以使用磁感应强度计来测量磁感应强度。
2. 电磁铁的磁感应强度电磁铁是一种利用电流产生磁场的器件。
在电磁铁中,磁感应强度可以通过改变电流或者改变线圈的匝数来调节。
例如,增加电流或者线圈匝数可以增加磁感应强度,而减小电流或者线圈匝数则会减小磁感应强度。
四、总结磁感应强度是一个重要的物理概念,在初中物理学中广泛应用。
本文介绍了磁感应强度的定义、计算方法以及一些相关实例,希望能够帮助读者更好地理解和应用磁感应强度。
磁感应强度的三种定义式
磁感应强度是一个非常重要的磁场量。
在磁学中,磁感应强度是描述磁场强度的物理量。
它通常用符号B来表示,单位是特斯拉(T)。
磁感应强度的三种定义式如下:
1. 定义式一:磁力对单位电荷的作用力
磁感应强度可以表示为磁力对单位电荷的作用力。
具体地说,用一个标准的单位电荷在外磁场中受到的洛伦兹力的大小和方向来描述磁场的强弱和方向。
这个方法被称为“洛伦兹力定律”。
其表达式为:
F = qvBsinθ
其中,F表示洛伦兹力,q表示电荷量,v表示电荷移动的速度,B表示磁感应强度,θ表示磁场和电荷移动方向之间的夹角。
2. 定义式二:通过磁体在空间中产生的磁场计算磁感应强度
在一个磁场中,任何磁体都可以看作是一个磁偶极子。
当磁体被放置在一个外部磁场中时,它会在周围的空间中产生磁场。
这个磁场可以通过一些公式计算出来。
例如,在一个均匀的磁场中,磁感应强度可以通过下面的公式计算:
B = µ0 × H
其中,µ0表示真空中的磁导率,H表示磁场中的磁场强度。
磁感应强度可以由安培定理定义。
安培定理规定,电流在一个闭合线路内所包围的磁场强度等于沿着该线路的电流的总和的一定比例。
因此,可以通过测量电流和磁场,从而计算出磁感应强度。
具体地说,安培定理可以表示为下面的公式:
∮B·ds=µ0I
总之,磁感应强度有三种定义式,每种定义式都有不同的应用场合。
不同的定义式可以使物理家在磁场运动的研究中,根据具体的情况选择最适合的定义式来描述磁场的强度和方向。
3.1 磁现象和磁场学案
3. 2 磁感应强度
一、学习目标
(一)知识与技能
1、知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用
2、知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。
3、理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。
4、能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
(二)过程与方法
利用电场和磁场的类比,培养比较推理能力。
使学生理解和掌握磁感应强度的概念,为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。
(三)情感、态度和价值观
1、在教学中渗透物质的客观性原理。
2、培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。
二、重点与难点
重点:磁场的物质性和基本性质。
难点:磁感应强度概念的建立
三、学习过程
(一)磁现象和磁场
问题1:什么是磁体、磁性和磁极?
问题2:磁体间满足何种作用规律?
问题3:电流的磁效应是谁通过一个怎样的实验发现的?该实验的意义是什么?
问题4:什么是磁场?磁场的性质是什么?
问题5:什么样的物体周围存在磁场?地磁场是怎么分布的?
(二)磁感应强度
一、磁感应强度的方向
[问题情境]
把小磁针放到条形磁铁周围不同的位置,小磁针的指向不同,这说明磁场和电场一样,也是具有“方向性”的!怎样确定磁场的方向呢?
1.在研究电场的时候,我们研究电场中的检验电荷的受力情况,确定了电场强度这个用来描述电场强弱的物理量.与此类似,为了描述磁场的强弱和方向,我们可以分析什么物体在磁场中的受力呢?
2.为什么可以用小磁针的指向来描述磁场的方向
[要点提炼]
1.物理学中用____________来描述磁场的强弱和方向.
2.磁感应强度的方向规定为__________________所指的方向.
[问题延伸]
磁感应强度是矢量,其叠加遵循________定则.
二、磁感应强度的大小
[问题情境]
巨大的电磁铁能吸引成吨的钢铁,实验室中的小磁铁却只能吸引几枚铁钉,说明磁场有强弱之分.怎样认识和描述磁场的强弱呢?
1.什么是电流元?
2.影响通电导线受力的因素有哪些?
[要点提炼]
1.通电导线在磁场中的受力除与导线的长度、电流的大小、磁场的强弱有关外,还与__________有关.
2.磁感应强度的定义式:B=________________,单位________,此公式的成立条件是________________________.
[问题延伸]
在电场中,电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向是一致的,但在磁场中,磁感应强度的方向与放在该处的电流元所受磁场力的方向一致吗?
例1下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是()
A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向
B.某处小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向
D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
变式训练1 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小磁针在该处的指向相同
例2 在磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场中,一根与磁场方向垂直放置,长度L=0.2 m 的通电导线中通有I=0.4 A的电流,则导线所受磁场力的大小为______________;若将导线转过90°与磁场方向平行时,磁场的磁感应强度为__________________.
变式训练2 在匀强磁场中的P处放一个长度为L=20 cm,通电电流I=0.5 A的直导线,测得它受到的最大磁场力F=1.0 N,其方向竖直向上,现将该通电导线从磁场中撤走,则P处磁感应强度为()
A.0 B.10 T,方向沿竖直方向向上
C.0.1 T,方向沿竖直方向向上D.10 T,方向肯定不沿竖直方向向上
四、巩固练习
1.奥斯特实验说明了()
A、磁场的存在
B、磁场具有方向性
C、通电导线周围存在磁场
D、磁体间有相互作用
2.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.随着通电导线中电流I的减小而增大
B.随着IL乘积的减小而增大
C.随着通电导线所受磁场力F的增大而增大
D.跟F、I、L无关
3.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安培力的作用,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
4.长10 cm的通电直导线,通以1 A的电流,在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N,则该磁场的磁感应强度为()
A.等于4 T B.大于或等于4 T
C.小于或等于4 T D.上述说法都错误
5.如图1所示,通电导线l垂直放于磁场中,导线长8 m,磁感应强度B的值为2 T,导线所受的力为32 N,求导线中电流的大小.
图1
五、课后练习
1.以下说法中,正确的是()
A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的
B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的
C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的
D、磁场和电场是同一种物质
2.有一束电子流沿x轴正方向高速运动,如图所示,电子流在z轴上的P点处产生的磁场方
向是沿()
A、y轴正方向
B、y轴负方向
C、z轴正方向
D、z轴负方向
3.下列说法中正确的是()A.磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极
B.磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的
C.地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的
D.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量
4.下列关于磁场的说法中,正确的是 ( ) A.磁场跟电场一样,是一种物质
B.磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场
C.指南针指南说明地球周围有磁场
D.磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的
5.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最为明显的是()
A、沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上
B、沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方
C、电流沿南北方向放置在磁针的正上方
D、电流沿东西方向放置在磁针的正上方
6.磁感应强度单位是特斯拉,1特斯拉相当于()
A、1kg/A·s2
B、1kg·m/A·s2
C、1kg·m2/s2
D、1kg·m2/A·s2
7.下列说法正确的是()
A、磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点,导线受到的磁场力F与该导线的长度L,通过的电流I乘积IL的比值,即为该处磁感应强度的大小。
B、通电导线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、磁感应强度B=F/IL只是定义式,它的大小取决于场源以及磁场中的位置,与I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D、通电导线所受磁场力的大小与磁感应强度的大小无关
8.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,它受的磁场力为5×10-2 N ,则这个位置的磁感应强度多大?
9.关于磁感应强度,下列说法正确的是:()
A.磁感应强度只是描述磁场的强弱的物理量
B.通电导线所受磁场力为零,该处磁感应强度一定为零
C.通电导线所受磁场力为零,该处磁感应强度不一定为零
D.放置在磁场中lm的导线,通过lA的电流,受到的力为1N时,该处磁感应强度就是1T 10.由磁感应强度的定义式B=F/IL可知,磁场某处的磁感应强度的大小()
A、随通电导线中的电流I的减小而增大
B、随通电导线长度L的减小而增大
C、随通电导线受力F的增大而增大
D、跟F,I,L的变化无关
11.一根导线长0.2m,通以3A的电流,在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×10-2N,则该处的磁感应强度B的大小是____T.如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的B 的大小是______T。
12.如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘。
A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片、质量为
m,当电磁铁A通电,铁片被吸引上升的过程中,悬挂C的轻绳上拉力的大小
为( )
A.F=Mg
B.Mg<F<(M+m)g
C.F=(M+m)g,
D.F>(M+m)g 第7题。