磁場(chǎng)與磁感線(xiàn)

會(huì)計(jì)學(xué)1磁場(chǎng)與磁感線(xiàn)磁場(chǎng)的基本知識(shí)

§5-1

1．了解磁體及其性質(zhì)。2．掌握磁場(chǎng)的基本物理量。學(xué)習(xí)目標(biāo)第1頁(yè)/共20頁(yè)一、磁體及其性質(zhì)1．磁體與磁極磁性：物體能夠吸引鐵、鎳、鈷等金屬及其合金的性質(zhì)。磁體：具有磁性的物體。常見(jiàn)人造磁體第2頁(yè)/共20頁(yè)磁極間的相互作用力：同名磁極相斥，異名磁極相吸。第3頁(yè)/共20頁(yè)任何磁體都有N和S兩個(gè)磁極，無(wú)論把磁體怎樣分割，單獨(dú)的N極或單獨(dú)的S極都是不存在的。第4頁(yè)/共20頁(yè)磁體周?chē)目臻g存在著一種特殊的物質(zhì)——磁場(chǎng)。它看不見(jiàn)、摸不著，但是又具有一般物質(zhì)所固有的一些屬性（如力和能的特性）。可用一個(gè)小磁針來(lái)判斷某空間是否存在磁場(chǎng)。2．磁場(chǎng)與磁感線(xiàn)（1）磁場(chǎng)第5頁(yè)/共20頁(yè)（2）磁感線(xiàn)條形磁鐵的磁感線(xiàn)第6頁(yè)/共20頁(yè)①磁感線(xiàn)是互不交叉的閉合曲線(xiàn)。在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極。②磁感線(xiàn)上任意一點(diǎn)的切線(xiàn)方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即小磁針N極所指的方向。③磁感線(xiàn)的密疏程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，即磁感應(yīng)線(xiàn)越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)，反之越弱。對(duì)磁感線(xiàn)的規(guī)定：第7頁(yè)/共20頁(yè)平行于紙面的磁感線(xiàn)用帶箭頭的線(xiàn)段表示。垂直于紙面向里的磁感線(xiàn)用符號(hào)“×”表示。垂直于紙面向外的磁感線(xiàn)用符號(hào)“?”表示?！按鸥芯€(xiàn)的方向從N極指向S極。”這句話(huà)對(duì)嗎？為什么？第8頁(yè)/共20頁(yè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)的方向。在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線(xiàn)，所受電磁力F與電流I和導(dǎo)線(xiàn)有效長(zhǎng)度l的乘積Il的比值，稱(chēng)為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為特斯拉，簡(jiǎn)稱(chēng)特（T）。1．磁感應(yīng)強(qiáng)度B二、磁場(chǎng)的基本物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度是定量地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量。第9頁(yè)/共20頁(yè)2．磁通量Φ

Φ＝BS磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場(chǎng)方向的面積S的乘積，稱(chēng)為通過(guò)該面積的磁通Φ。其單位為韋伯，簡(jiǎn)稱(chēng)韋（Wb）。Φ＝BScosα磁通量是定量描述磁場(chǎng)在某一范圍內(nèi)分布情況的物理量。第10頁(yè)/共20頁(yè)磁導(dǎo)率——用來(lái)表示媒介質(zhì)導(dǎo)磁性能好壞的物理量。用符號(hào)μ表示，其單位為亨利／米（H／m）。3．磁導(dǎo)率μ

真空的磁導(dǎo)率μ0＝4π×10－7H／m，且為一常數(shù)。

第11頁(yè)/共20頁(yè)相對(duì)磁導(dǎo)率——任一物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空磁導(dǎo)率的比值，用μr表示，即：相對(duì)磁導(dǎo)率是個(gè)比值，沒(méi)有單位。它表明在其他條件相同的情況下，媒介質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是真空中磁感應(yīng)強(qiáng)度的多少倍，即μ=μrμ0。第12頁(yè)/共20頁(yè)分類(lèi)特點(diǎn)材料非鐵磁物質(zhì)反磁物質(zhì)μr稍小于1如銅、氫氣順磁物質(zhì)μr稍大于1如空氣、鋁、鉻等鐵磁物質(zhì)

μr遠(yuǎn)大于1，可達(dá)幾百甚至數(shù)萬(wàn)以上，并且不是一個(gè)常數(shù)。鐵磁物質(zhì)被廣泛應(yīng)用于電工電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面，如變壓器、電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備的鐵心

如鐵、硅鋼、坡莫合金、鐵氧體、鈷、鎳等根據(jù)相對(duì)磁導(dǎo)率的大小，可把物質(zhì)分為兩大類(lèi)。

第13頁(yè)/共20頁(yè)4．磁場(chǎng)強(qiáng)度H磁場(chǎng)強(qiáng)度，其單位是A/m，它的數(shù)值只與電流的大小及導(dǎo)體的幾何形狀有關(guān)。真空中的通電環(huán)形線(xiàn)圈：

介質(zhì)中的通電環(huán)形線(xiàn)圈：

磁場(chǎng)強(qiáng)度是把電與磁溝通起來(lái)的一個(gè)輔助物理量。第14頁(yè)/共20頁(yè)根據(jù)，要計(jì)算磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，一般應(yīng)先計(jì)算磁場(chǎng)強(qiáng)度H，然后再計(jì)算出B。但是由于鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率μ不是一個(gè)常數(shù)，所以計(jì)算起來(lái)很復(fù)雜。第15頁(yè)/共20頁(yè)1．有兩個(gè)形狀、大小和匝數(shù)完全相同的環(huán)形螺線(xiàn)管，一個(gè)用鐵心，一個(gè)用銅心。當(dāng)兩線(xiàn)圈通以同樣大小的電流時(shí)，請(qǐng)比較兩者的B、H、Φ是否相等？為什么?2．根據(jù)磁導(dǎo)率的大小，可把物質(zhì)分為哪幾類(lèi)？變壓器的鐵心應(yīng)采用哪一類(lèi)？第16頁(yè)/共20頁(yè)課堂小結(jié)1.磁極之間有相互作用力：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。2.對(duì)磁感應(yīng)線(xiàn)有如下規(guī)定：①磁感應(yīng)線(xiàn)是互不交叉的閉合曲線(xiàn)。在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極。②磁感應(yīng)線(xiàn)上任意一點(diǎn)的切線(xiàn)方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即小磁針N極所指的方向。③磁感應(yīng)線(xiàn)的密疏程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。第17頁(yè)/共20頁(yè)3．磁感應(yīng)線(xiàn)是定性描述磁場(chǎng)在某一空間分布情況的物理量。磁感應(yīng)強(qiáng)度是定量描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，用符號(hào)B表示。磁通是定量描述磁場(chǎng)在某一范圍內(nèi)分布情況的物理量，用符號(hào)Φ表示。磁場(chǎng)強(qiáng)度是把電與磁溝通起來(lái)的一個(gè)輔助物理量。磁導(dǎo)率