磁场的基本物理量

磁场知识点整理在我们的物理世界中，磁场是一个极其重要的概念。

它看不见、摸不着，但却在许多方面发挥着关键作用。

接下来，让我们一起深入探索磁场的奥秘。

一、磁场的基本概念首先，我们要明白什么是磁场。

磁场是一种存在于磁体周围的特殊物质，它能够对放入其中的磁体或电流产生力的作用。

磁体都有两个磁极，分别是北极（N 极）和南极（S 极）。

同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

这就是磁场最直观的表现之一。

二、磁场的描述为了更准确地描述磁场，科学家们引入了一些物理量。

1、磁感应强度（B）磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。

它的定义是：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，即 B ＝ F ／（IL)。

磁感应强度是矢量，其方向就是磁场的方向。

小磁针静止时 N 极所指的方向就是该点的磁感应强度的方向。

2、磁感线磁感线是用来形象地描述磁场分布的曲线。

磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

磁感线的特点包括：磁感线是闭合曲线，在磁体外部由 N 极指向 S 极，在磁体内部由 S 极指向 N 极；磁感线不相交；磁感线的疏密程度反映磁场的强弱。

三、电流的磁场1、奥斯特实验奥斯特实验揭示了电流能够产生磁场。

当导线中有电流通过时，其周围会产生磁场，使小磁针发生偏转。

2、安培定则安培定则（也叫右手螺旋定则）用于判断直线电流、环形电流和通电螺线管产生的磁场方向。

对于直线电流，右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

对于环形电流和通电螺线管，右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是螺线管的 N 极。

四、磁场对电流的作用1、安培力当电流在磁场中时，会受到磁场力的作用，这个力称为安培力。

安培力的大小 F ＝BILsinθ，其中θ是电流方向与磁场方向的夹角。

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）。

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。