磁场

磁场强度

Magnetic field intensity

描述磁场的一个物理量。符号为H。它定义为磁通密度B被真空磁导率μ0除再减去磁化强度M，即

-M

H为矢量。这样,在恒定磁场中磁场强度的闭合环路积分仅与环路所链环的传导电流Ic有关而不含束缚分子电流，即

真空中的磁场强度

当有磁介质时，在其内部

-M

而

M＝χmH

故

式中χm为磁化率；μ为磁导率，μ＝μ0(1+χm)。

在时变电磁场中，磁场强度的闭合环路积分与环路所链环的全电流有关，但仍不包括束缚分子电流，即

全电流由传导电流Ic与位移电流ID组成。此式的微分形式为

式中J为传导电流密度;为电位移矢量D的时间变化率，即位移电流密度，其面积积分为ID。

磁场强度的单位在国际单位制中为安[培]/米(A/m)；在CGS制中为奥[斯特](Oe)。1安／米相当于4π×10-3奥。

磁场强度

magnetic intensity

描述磁场的一个辅助量，通常用H表示，其定义为

式中B是磁感应强度, M是磁化强度,μo＝4π×10-7韦伯/（米·安培）,叫做真空磁导率。与磁感应强度不同的是磁场强度H是有源场,在磁化强度M不连续处墷·H不为零；在某一条闭合路径上的线积分仅取决于穿过该路径所围面积运动的自由电荷所引起的总电流，而与磁化电流无关。它可以使麦克斯韦方程组之一（安培环路定理）具有比较简单的形式

磁化电流不显现在此方程式中。

在认清磁性起源于电流之前，人们曾经认为磁性起源于磁荷，并得到了与静电库仑定律相似的磁库仑定律

。

据此，就很自然地定义磁场强度H为

(1)

即某处的磁场强度的大小等于单位磁荷在该处所受磁场力的大小，其方向与正磁荷在该处所受磁场力的方向一致。点磁荷在其周围激发的磁场强度则为

(2)

H的单位在国际单位制(SI)中为安培/米,在高斯制中则为奥斯特(Oe)。1安培/米相当于4π×10-3奥斯特。

什么是磁场？

一、磁场的基本定义

磁场，简单来说，是指那些运动着的带电粒子或电荷在某一地点周围产生的一种力场。磁场的强弱是通过磁力线（也叫磁感线）来描述的，磁力线和磁场线是同义词。在磁场中，电子在受到磁力线作用的情况下，会偏转或受到力的作用。

二、磁场的产生

当我们在进行日常生活中的某些活动时，比如用电熨斗熨衣服，或者使用电吹风吹头发时，我们就可以感受到磁场的作用。那么这些磁场，究竟是怎样产生的呢？

一种产生磁场的方法是通过电流的流动，可以在产生电流的线圈周围产生磁场，这种磁场我们叫做静磁场。而另外一种则是通过电磁波的传播产生的，这种磁场我们称为动态磁场。

三、磁场的性质

磁场具有一些特殊的性质。其中，最基本的性质就是“北极点”和“南极点”的存在。在磁场中，我们可以发现有两个极点，这就是我们常听说的“磁极”。一个磁极可以吸引另一个磁极，而同极则会相互排斥。另外，磁场的强度随着距离的增大而逐渐减小，这个特性被称为“磁场强度的倒数定律”。

除此之外，磁场还具有磁感应强度和磁介质磁化等特性。这些特性的存在，使得磁场在日常生活、工业生产等领域得以广泛应用。

四、磁场在生活中的运用

在现代科技生活中，磁场被广泛利用。举个简单的例子，当我们在电视机、电脑等电子产品上，看到图片和文字，就是因为磁场的存在影响了电子的移动，从而形成了这些图像。此外，许多机械设备中也会运用到磁场，如电动机、磁悬浮高铁等，都是凭借磁场的原理来实现物质的运动。

总之，磁场在科技生活中发挥着重要的作用，并且在科技发展的不断推进过程中，磁场还将继续发挥着越来越重要的作用。

1．如下图所示，两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，通过两环的磁通量Φa、Φb比较，则( )

A．Φa＞Φb B．Φa＜Φb

C．Φa＝Φb D．不能确定

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点所产生的磁场方向是沿( )

A．沿y轴正方向 B．沿y轴负方向

C．沿z轴正方向 D．沿z轴负方向

3.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点所产生的磁场方向是沿( )

A．沿y轴正方向 B．沿y轴负方向

C．沿z轴正方向 D．沿z轴负方向

4.如右图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是( )

A．直导线中的电流方向垂直纸面向里

B．b点的实际磁感应强度为2 T，方向斜向上，与B的夹角为45°

C．c点的实际磁感应强度也为零

D．d点的实际磁感应强度跟b点的相同

5.弹簧测力计下挂一条形磁铁，其中条形磁铁的N极一端位于未通电的螺线管正上端，如右图所示，下列说法正确的是( )

A．若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数将不变

B．若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数将增大

C．若将b接电源正极，a接电源负极，弹簧测力计示数将减小

D．若将b接电源正极，a接电源负极，弹簧测力计示数将增大

6．如下图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，矩形线圈abcd的面积S＝0.5 m2，B与S垂直，线圈一半在磁场中，则当线圈从图示位置绕ad边绕过60°时，线圈中的磁通量为________，在此过程中磁通量的改变量为________；当线圈再绕ad边转过30°时，线圈中的磁通量为________，在此过程中磁通量的改变量为________．

1．一根长为0.2 m通电导线，导线中的电流为2 A，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是( )

磁场基本概念

磁场是物理学中一个重要的概念，用来描述磁力对物质的作用及其分布规律。磁场的概念最早由法国科学家奥斯特在19世纪初提出，随后得到了法拉第、麦克斯韦等科学家的深入研究和发展。本文将介绍磁场的基本概念，包括磁力线、磁感应强度和磁通量等。

一、磁力线

磁力线是用来描述磁场分布的一种图像化方法。它是由磁感应强度方向构成的连续曲线，其切线方向表示在该点的磁感应强度方向。在磁力线上的点之间的距离越近，说明磁感应强度的变化越小；而磁力线之间的距离越远，说明磁感应强度的变化越大。磁力线始于磁北极，结束于磁南极，且始终构成一个闭合曲线。

二、磁感应强度

磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，用B表示。磁感应强度的大小决定了物质受到的磁力大小。对于静止的电荷，其所受到的磁力为零；对于运动的电荷或者导线中的电流，其所受到的磁力则与磁感应强度、电荷或电流以及运动方向相互关联。

磁感应强度的单位是特斯拉(T)，其定义为当电费为1库仑的点电荷在磁感应强度为1特斯拉的磁场中所受到的力为1牛顿。

三、磁通量 磁通量是描述磁场穿过一个封闭曲面的总的磁场量，用Φ表示。磁通量与磁场的分布有关，通常和磁感应强度有关。对于一个平面曲面，其上垂直于曲面的磁感应强度与曲面面积的乘积即为磁通量，表示为Φ = B * S * cosθ，其中B为磁感应强度，S为曲面面积，θ为磁感应强度与法向量之间的夹角。

磁通量的单位是韦伯(Wb)，它等于1特斯拉与1平方米的乘积。

四、磁场的特性

除了磁力线、磁感应强度和磁通量，磁场还具有许多其他的特性。例如，磁场具有叠加性，即当多个磁场同时存在时，它们叠加在一起形成一个总的磁场。此外，磁场也可以通过变化的电流来产生，这就是电磁铁的基本原理。同时，磁场还具有方向性，即磁场的方向由磁北极指向磁南极。磁场还可以对物质进行磁化，使得物质自身也具有磁性。

总结起来，磁场是描述磁力对物质的作用及其分布规律的概念。磁力线、磁感应强度和磁通量是描述磁场的基本物理量，它们共同揭示了磁场的特性和规律。通过对磁场的研究，人们不仅能够理解自然界中的磁现象，还可以应用于各种领域，如电磁感应、磁共振成像等，对人类生活和科学研究产生了重要影响。