如何判断磁感应强度的方向

如题所述

如何判断磁感应强度的方向参考资料如下:

磁感应强度(B)

(1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,用B表示。

(2)公式:B=F/(I·L)

(3)矢量:B的方向与磁场方向,即小磁针N极受力方向相同。

(4)单位:特斯拉(T)1T=1N/(A·m),即垂直磁场方向放置的长1m的导线,通入电流为1A,如果受的磁场力为1N,则该处的磁感应强度B为1T.

一般永久磁铁磁极附近的磁感应强度约为0.4T-0.7T;电机和变压器铁心中,磁感应强度为0.8T~1.4T,地面附近地磁场的磁感应强度约为0.5×10-4T.

匀强磁场

为了从磁感线不但可以了解磁感强度的方向,还可以了解磁感强度的大小,我们可以规定:磁感线条数跟磁感强度成正比——在垂直于磁场方向的1米2面积上磁感线的条数跟那里的磁感强度的数值相同.

(1)磁感线的方向反映了磁感强度的方向,磁感线的疏密反映了磁感强度的大小.

(2)磁感应强度的大小和方向处处相同的区域,叫匀强磁场.其磁感线平行且等距.

例:长的通电螺线管内部的磁场、两个靠得很近的异名磁极间的磁场都是匀强磁场.

(3)如用B=F/(I·L)测定非匀强磁场的磁感应强度时,所取导线应足够短,以能反映该位置的磁场为匀强.

磁感应强度的大小(表征磁场强弱的物理量)

(1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的力(安培力)F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度.符号:B

(2)定义式:如果导线很短很短,B就是导线所在处的磁感应强度.其中,I和导线长度L的乘积IL称电流元.

(3)单位:在国际单位制中是特斯特,简称特,符号T.1T=N/A·m

(4)物理意义:磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量.

对B的定义式的理解:

①要使学生了解比值F/IL是磁场中各点的位置函数.换句话说,在非匀强磁场中比值F/IL是因点而异的,也就是在磁场中某一确定位置处,无论怎样改变I和L,F都与IL的乘积大小成比例地变化,比值F/IL跟IL的乘积大小无关。

因此,比值F/IL的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程度,所以人们用它来定义磁场的磁感应强度.还应说明F是指通电导线电流方向跟所在处磁场方向垂直时的磁场力,此时通电导线受到的磁场力最大.

②有的学生往往单纯从数学角度出发,曲公式B=F/IL得出磁场中某点的B与F成正比,与IL成反比的错误结论.

③应强调说明对于确定的磁场中某一位置来说,B并不因探测电流和线段长短(电流元)的改变而改变,而是由磁场自身决定的;比值F/IL不变这一事实正反映了所量度位置的磁场强弱程度是一定的。

【例】磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流强度是2.5A,导线长1cm,它受到的安培力为5×10-2N,则这个位置的磁感应强度是多大?

介绍一些磁场的磁感应强度值.

拓展知识:

磁感应强度是指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。

基本介绍:

电流(运动电荷)的周围存在磁场,它对外的重要表现是:对引入场中的运动试探电荷、载流导体或永久磁铁有磁场力的作用,因此可用磁场对运动试探电荷的作用来描述磁场,并由此引入磁感应强度B作为定量描述磁场中各点特性的基本物理量,其地位与电场中的电场强度E相。

这个物理量之所以叫做磁感应强度,而没有叫做磁场强度,是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量了,区别:磁感应强度反映的是相互作用力,是两个参考点A与B之间的应力关系,而磁场强度是主体单方的量,不管B方有没有参与,这个量是不变的。

电荷在电场中受到的电场力是一定的,方向与该点的电场方向相同或者相反。电流在磁场中某处所受的磁场力(安培力),与电流在磁场中放置的方向有关,当电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;当电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大。

点电荷q以速度v在磁场中运动时受到力f的作用。在磁场给定的条件下,f的大小与电荷运动的方向有关。当v沿某个特殊方向或与之反向时,受力为零;当v与这个特殊方向垂直时受力最大,为Fm。Fm与|q|及v成正比,比值与运动电荷无关,反映磁场本身的性质,定义为磁感应强度的大小,即。B的方向定义为:由正电荷所受最大力Fm的方向转向电荷运动方向v时,右手螺旋前进的方向。定义了B之后,运动电荷在磁场B中所受的力可表为F=QVB,此即洛伦兹力公式。

除利用洛伦兹力定义B外,也可以根据电流元Idl在磁场中所受安培力df=Idl×B来定义B,或根据磁矩m在磁场中所受力矩M=m×B来定义B,三种定义完全等价。

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