第十一章、磁 场
一、磁场:
1、基本性质:对放入其中的磁极、电流有力的作用。
磁极间、电流间的作用通过磁场产生,磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。
2、方向:放入其中小磁针N极的受力方向(静止时N极的指向)
放入其中小磁针S极的受力的反方向(静止时S极的反指向)
3、磁感线:形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。
磁体外部:N极到S极;磁体内部:S极到N极。
磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向;磁感线的疏密表示磁场的强弱。
4、安培定则:(右手四指为环绕方向,大拇指为单独走向)
导体的种类 图示 磁场形状 判断方法
通电直导线
以导线为中心的各簇互相平行的同心圆。 右手握住导线,大拇指指向与电流方向一致,四指绕向为磁感线的方向。
矩形、环形电流
各簇围绕环形导线的闭合曲线,中心轴上,磁感垂直环形平面。 右手绕向与环形电流方向一致,大拇指方向为环形电流内部的磁场方向。
通电螺线管
外部类似于条形磁体的磁场,内部为匀强磁场。 右手握住螺线管,四指绕向与电流绕向一致,大拇指指向为磁场的N极。
二、安培力:
1、定义:磁场对电流的作用力。
2、计算公式:F=ILBsinθ=I⊥LB 式中:θ是I与B的夹角。
电流与磁场平行时,电流在磁场中不受安培力;电流与磁场垂直时,电流在磁场中受安培力最大:F=ILB 0≤F≤ILB
3、安培力的方向:左手定则——左手掌放入磁场中,磁感线穿过掌心,四指指向电流方向,大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。
三、磁感应强度B:
1、定义:放入磁场中的电流元与磁场垂直时,所受安培力F跟电流元IL的比值。
2、公式: 磁感应强度B是磁场的一种特性,与F、I、L等无关。
注:匀强磁场中,B与I垂直时,L为导线的长度;
非匀强磁场中,B与I垂直时,L为短导线长度。
3、国际单位:特斯拉(T)。
4、磁感应强度B是矢量,方向即磁场方向。
磁感线方向为B方向,疏密表示B的强弱。
5、匀强磁场:磁感应强度B的大小和方向处处相同的磁场。磁感线是分布均匀的平行直线。例:靠近的两个异名磁极之间的部分磁场;通电螺线管内的磁场。
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