磁场的基本物理量
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磁场强度的物理意义
磁场强度是一个描述磁场强弱的物理量,通常用符号H表示。
它的单位是安培/米(A/m)。
磁场强度的物理意义是指磁场对物质的影响的强度,即单位长度内的磁场能够对物质所产生的作用力。
在真空中,磁场强度与磁感应强度的关系可以表示为H=B/μ0,其中B是磁感应强度,μ0是真空中的磁导率。
磁场强度与磁感应强度的关系提示我们,磁场强度是磁场的基本物理量,是磁场的源,而磁感应强度则是由磁场源产生的磁场对物质的作用结果。
在物质中,磁场强度的物理意义则是指单位长度内磁场对物质所产生的磁场力的强度。
具体来说,当磁场强度H改变时,物质中的磁矩也会发生变化,从而产生一个磁场力。
这个磁场力可以是磁场对物质的引力或斥力,具体取决于磁场和物质的相对位置和方向。
总之,磁场强度是描述磁场强弱的基本物理量,它是磁场的源,具有物理意义是指磁场对物质产生的影响的强度,可以通过磁感应强度和磁导率的关系来计算。
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第一节磁场基本物理量和铁磁性材料一、电磁场的基本物理量为了更好地理解磁场的基本性质,介绍四个常用的基本物理量,即磁感应强度B、通Φ、磁导率μ、磁场强度H。
1、磁感应强度B磁感应强度B是反映磁场性质的参数.它的大小反映磁场强弱,它的方向就是磁场的方向.若在磁场中某一区域,磁力线疏密一致,且方向相同,则称该区域为匀强磁场或均匀磁场.在均匀磁场内,磁感应强度处处相同。
场内某点磁力线的方向即磁感应强度的方向,磁力线的多少就表示磁感应强度的大小。
一载流导体在磁场中受电磁力的作用,如图3-1所示。
电磁力的大小就与磁感应强度B、电流I、垂直于磁场的导体有效长度L成正比。
公式为F=BILsinα(3一1)式中,α为磁场与导体的夹角;B为磁感应强度,单位是特斯拉(T),工程上也曾用高斯(Gs)。
两个单位的大小关系是:1Gs=10-4 T。
若α=90°,则F=BIL (3一2)电磁力的方向可用左手定则来确定。
2、磁通Φ磁感应强度B和垂直于磁场方向的某一面积S的乘积称为该截面的磁通Φ。
若磁场为匀强磁场,Φ的大小为:Φ= BS (3-3)磁通Φ的单位为韦伯(Wb), 工程上过去常用麦克斯韦(Mx), 两个单位的大小关系是:1Mx=10-8Wb。
磁力线垂直穿过某一截面, 磁力线根数越多,就表明磁通越大;磁通越大就表明在一定范围中磁场越强。
由于磁力线是首尾闭合的曲线,所以穿入闭合面的磁力线数,必等于穿出闭合面的磁力线数,这就是磁通的连续性。
3、磁导率μ磁导率μ是用来衡量磁介质磁性性能的物理量。
如图3-2所示一直导体,通电后在导体周围产生磁场,在导体附近一处X点的磁感应强度B与导体中的电流I及X点所处空间几何位置、磁介质μ有关。
公式为:(3-4)由式(3-4)可知磁导率μ越大,在同样的导体电流和几何位置下,磁场越强,磁感应强度B越大,磁介质的导磁性能越好。
不同的介质,磁导率μ也不同,例如真空中的磁导率μ0=4π×10-7H/m,一般磁介质的磁导率μ与真空中磁导率μ0的比值,称为相对磁导率,用表示μr表示,即(3-5)磁导率μ的单位为亨/米(H/m)。
河北经济管理学校教案
序号:1 编号:JL/JW/7.5.1.03
河北经济管理学校教案
量之间有着怎么样的关系
二、讲授新课(40min )
1.磁通
磁通用来定量描述在磁场中一定面积上磁力线的分布情况。
垂直通过磁场中某一面积的磁力线的总数,叫做通过该面积的磁通量,简称磁通,d cos d (Wb)A B A φφ
α==⎰⎰
当面积一定时,通过该面积的磁通越大,磁场就越强
2.磁感应强度
磁感应强度是描述某一空间各点磁场的强弱和方向的物理量,是一个矢量,用字母B 表示。
垂直通过单位面积上磁力线的多少,叫做该点的磁感应强度。
在均匀磁场中,磁感应强度可以表示为
3.磁导率
不同物质的导电性能不同,同样各种物质的导磁性能也不一样。
为了描述不同物质的导磁能力,引入了磁导率这个物理量,磁导率的大小反映了物质导磁能力的强弱。
物质导磁性能的强弱用磁导率来表示。
磁导率的单位是:亨利/米(H/m)。
不同的物质磁导率不同。
在相同的条件下,磁导率值越大,磁感应强度 B 越大,磁场越强;磁导率值越小,磁感应强度 B 越小,磁场越弱。
4.磁场强度(重难点)
磁场中某点的磁场强度等于该点磁感应强度与介质磁导率
的比值,用字母H 表示。
磁场强度 H 也是矢量,其方向与磁感应强度 B 同向,国际
单位是:安培/米 (A/m)。
必须注意:磁场中各点的磁场强度H 的大小只与产生磁场的电流I 的大小和导体的形状有关,与磁介质的性质无关。
三、计算举例(15min )
1.如图所示是某磁场磁感线的分布,由图可知关于A 、B 两点的
磁场方向的说法中正确的是(BD)
A .A 处的磁场比
B 处的强
B .A 处的磁场比B 处的弱
C .A 处的磁场方向与B 处的磁场方向相同 S B Φ=μB
H =
D.A处的磁场方向与B处的磁场方向不同
2.将条形磁铁从中间切断分成两半,然后再拉开一小段距离,如下图所示.如果在其空隙处O点放置一个小磁针,小磁针的N极将(A)
A.向左偏转B.向右偏转 C.不会偏转
D.向上或向下偏转
3.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培的分子电流假说,其原因是(C) A.分子电流消失 B.分子电流取向变得大致相同 C.分子电流取向变得杂乱D.分子电流减弱
解析:根据安培的分子电流假说,当分子电流取向变得大致相同时,对外显示磁性;当温度升高或者受到敲击时,分子运动加剧,分子电流变得紊乱无序,对外不显示磁性.
四、课堂小结(15min)
本节课学习了磁场的基本物理量。
磁通:用来定量描述在磁场中一定面积上磁力线的分布情况
磁感应强度:是描述某一空间各点磁场的强弱和方向的物理量
磁导率:为了描述不同物质的导磁能力,引入了磁导率这个物理量
磁场强度:磁场中某点的磁场强度等于该点磁感应强度与介质磁导率的比值
五、布置作业(10min)
课本P85自我测评2、3题。