基础知识讲义_磁场

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1、-一・电流的磁场奥斯特实验表明，通电直导线周围存在磁场。直线电流、环形电流以及通电螺线管周围的磁场方向都可以用右手螺旋定则来判断。右手螺旋定则又叫安培定则。1•直线电流的磁场著名的奥斯特实验表明通电直导线周围存在着磁场，这个磁场是由电流产生的。直线电流的磁感线分布如图甲所示。电流方向和磁感线的方向之间的关系可以用安培定则（右手螺旋定则）来判定。如图乙所示，用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯由的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。甲乙2.环形电流和通电螺线管产生的磁场环形电流的

2、磁感线分布如图甲所示，其方向也可以用右手螺旋定则来判断。方法如图乙所示，用右手握住单匝线圈，让四指指向电流的环绕方向，拇指则指向单匝线圈内部磁感线的方向。甲乙由于通电螺线管可以看成由多个单匝线圈组成，并且这些单匝线圈中电流的环绕方向相同，那么它产生的磁场磁感应线的方向也可以用右手螺旋定则来判断，判断方法和单匝线圈磁感线的判断方法完全相同，如图所示。较长的通电螺线管内部磁场近似匀强磁场，外部磁感线的分布与条形磁铁的磁感线分布相似。【例题3-1】如图所示，当S闭合时，在螺线管的上方的一只小磁针稳定后的指

3、向。试判断通电螺线管的极性和电源的正负极，这时用绝缘线悬挂的通电圆环将怎样转动（俯视）？小磁针N极的指向是判断通电螺线管周围磁场磁感线方向的依分析据.根据磁感线的方向又可以用右手螺旋定则判断通削削流的方向，进而可知电源的正负极.通电圆坏可以看作一个独立的小磁针，它内部磁感线的方向代表着它的指向，它的指向应该和大的通电螺线管的周围磁场方向一致.由小磁针的指向可知，该处的磁感线方向向左，磁感线是闭合曲线，所以通电螺线管内部磁感线方向向右，由右手螺漩定则可知，通电螺线管右视电流方向按顺时针方向环绕，从而可

4、以判定电源的左端是正极，右端是负极.通电螺线管的右端是它的N极，小圆环的N极在纸面的里面，S极在纸面外面，这些磁极相互作用后，必然造成小凰环俯视顺时针方向转动，稳定后转过90°・答案右端是N极，左端是S极'左端是电源正极，右端是电源负极；通电二•磁感应强度磁感线地磁场磁通量环俯视顺时针转动90°・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/和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度。所谓磁感线，就是在磁场中画岀的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。地球本

5、身是个大磁体，地球周围存在着磁场，这一磁场叫地磁场。磁感应强度3与和磁场方向垂直的平面的面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量。1•磁感应强度⑴磁感应强度的方向磁感线：磁场和电场一样，描述磁场强弱和方向的物理量是磁感应强度，磁感应强度3是—个矢量。B的大小表不磁场的强弱，B的方向表ZF磁场的方向。物理学中规定，在磁场中的任意一点，小磁针北极的受力方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向。磁场的方向可以形象地用磁感线来表示，在磁场中画一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都在该点

6、的磁场方向上，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线不会相交，也不会相切，磁感线永远是闭合曲线，在条形磁铁产生的磁场中，处于磁铁纵向对称轴上的磁感线从N极出来指向无穷远，S极一侧的磁感线则由无穷远指向S极，我们认为无穷远处是一点。⑵磁感应强度的大小①磁感应强度的定义：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/和导线长度的乘积/L的比值叫做磁感应强度。②定义式:③单位：在国际单位制中，磁感应强度单位是特斯拉，符号用“厂表示。由定义式可知：1T二1N/U•同。2.地磁场地球本身是一个大磁体，它

7、的"极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近，即地磁南极和地理北极是不重合的，如图所示，因此，地球表面磁感线的方向和地球的经线方向在大部分地区并不平行，两者偏离的角度称为地磁偏角，在不同地区，地磁偏角可以不同，我国大部分地区的地磁偏角在5。左右。地感南极地理北扱3.磁通量设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为8,平面的面积为S,磁感应强度3与面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通，用0表示，①二BS。如果面积S和与磁场0垂直的平面间的夹角为〃，那么，0=BScos0o对

8、于磁通量，可以这样理解：磁通量就是穿过某一面积S的磁感线的条数。因此，同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，穿过它的磁感线条数最多，所以磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，所以磁通量为零。磁通量是标量，却只有大小（多少），没有方向。为了比较磁通量的改变量方便起见,往往规定当磁感线从某一个方向穿过时，0取正值，当磁感线从这一方向的反方向穿过时，0取负值。例如：当穿过某一线圈平面的磁通量为0,当此平面在磁场中翻转了180°时，规定穿过线圈平面的磁通量为一①、这