8.1 磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度

8.1磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場(chǎng)磁力線磁感應(yīng)強(qiáng)度電流的磁效應(yīng)安培定則中國(guó)古代四大發(fā)明是哪幾個(gè)？指南針的原理是什么？指南針的應(yīng)用有哪些？8.1.1磁場(chǎng)為什么磁體間沒(méi)有接觸也會(huì)產(chǎn)生相互作用?這是因?yàn)樵诖朋w周圍空間存在一種特殊物質(zhì)———磁場(chǎng),磁場(chǎng)能夠?qū)Υ朋w產(chǎn)生力的作用,從而使磁體與磁體間相互吸引或排斥。磁場(chǎng)與電場(chǎng)類似,都是不依賴于我們的感覺(jué)而客觀存在的物質(zhì),并且也都是在跟別的物體發(fā)生相互作用時(shí)表現(xiàn)出自己的特性。小磁針有兩個(gè)磁極,它在磁場(chǎng)中靜止后就會(huì)顯示出這一點(diǎn)的磁場(chǎng)對(duì)小磁針N極和S極作用力的方向。物理學(xué)中把小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。實(shí)驗(yàn)中我們常用鐵屑的分布來(lái)反映磁場(chǎng)的分布。8.1.2磁力線將條形磁鐵放置在水平玻璃板下方,在玻璃板上均勻地撒上細(xì)鐵屑,輕輕敲擊玻璃板,觀察鐵屑在磁場(chǎng)作用下的排列情況;用小磁針代替鐵屑放置在條形磁鐵周圍任意一點(diǎn),觀察該點(diǎn)處磁場(chǎng)的方向?；顒?dòng)：模擬條形磁鐵磁場(chǎng)的分布當(dāng)輕輕敲擊玻璃板后,我們發(fā)現(xiàn)鐵屑在磁場(chǎng)作用下按一定規(guī)律排列起來(lái),如圖所示是用鐵屑顯示的條形磁鐵磁場(chǎng)空間分布情況。為了形象地描繪磁場(chǎng),根據(jù)鐵屑在磁場(chǎng)中的排列情況,在磁場(chǎng)中畫(huà)一系列帶箭頭的曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致，這些曲線就叫作磁力線?！緱l形磁鐵磁場(chǎng)】/video/BV14Q4y1Z7am/?share_source=copy_web&vd_source=9493cd9a6405fbae0bd51257aa6df460條形磁鐵和蹄形磁鐵周圍的磁感線如圖所示。

磁力線是不相交的閉合曲線,磁體外部磁力線從N極出發(fā),到達(dá)S極;磁體內(nèi)部磁力線從S極到N極。磁力線上任一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。8.1.2磁力線與用電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)弱一樣,用磁力線的疏密程度可以描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。磁力線密集的地方磁場(chǎng)強(qiáng),磁力線稀疏的地方磁場(chǎng)弱。

為了定量地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,我們引入一個(gè)新的物理量———磁通量。

在分布均勻的磁場(chǎng)中,一平面與磁力線方向垂直,我們把穿過(guò)該平面的磁力線的條數(shù)稱為穿過(guò)這個(gè)平面的磁通量,用φ表示。

磁場(chǎng)越強(qiáng),磁力線越密,穿過(guò)單位面積的磁力線的條數(shù)就越多。在國(guó)際單位制中,磁通量的單位是韋伯,簡(jiǎn)稱韋（Wb）,面積的單位是平方米（m2）8.1.3磁感應(yīng)強(qiáng)度物理學(xué)中,把垂直穿過(guò)某平面的磁通量與該平面的面積之比稱為磁感應(yīng)強(qiáng)度,用B表示。磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小表示該處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,即

磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉,簡(jiǎn)稱特(T),則1T=1Wb/m2。高斯也是一種常用來(lái)表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位,符號(hào)為G,1G=10-4T。

8.1.3磁感應(yīng)強(qiáng)度如果磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同,這個(gè)磁場(chǎng)稱為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁力線互相平行且疏密均勻。距離很近的兩個(gè)平行異名磁極之間的磁場(chǎng),除邊緣部分外,可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。

勻強(qiáng)磁場(chǎng)是一個(gè)常用的物理概念,是一個(gè)理想化模型。8.1.3磁感應(yīng)強(qiáng)度【奧斯特實(shí)驗(yàn)】/video/BV14q4y1u7fM/?share_source=copy_web&vd_source=9493cd9a6405fbae0bd51257aa6df4608.1.4電流的磁效應(yīng)我們發(fā)現(xiàn)把一條通電導(dǎo)線平行地放在小磁針的上方,小磁針就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。早在1820年,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特在授課時(shí)無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了這個(gè)現(xiàn)象,并把這個(gè)現(xiàn)象命名為電流的磁效應(yīng)。他經(jīng)過(guò)大量研究后得出結(jié)論:電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)。正是由于電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)小磁針有力(力矩)的作用,導(dǎo)致小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)首次揭示了電流與磁場(chǎng)之間的聯(lián)系,此后電學(xué)和磁學(xué)不再是兩個(gè)孤立的研究領(lǐng)域,人們?cè)谥蟮碾姶叛芯恐杏钟辛撕芏嘀匾陌l(fā)現(xiàn)。8.1.5安培定則通電直導(dǎo)線周圍的磁力線是一圈圈的同心圓,這些同心圓都在與導(dǎo)線垂直的平面上。改變電流的方向,各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都會(huì)變成相反的方向。直線電流的方向與其磁力線方向之間的關(guān)系可以用安培定則(又稱右手螺旋定則)來(lái)判斷:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁力線環(huán)繞的方向。8.1.5安培定則通電螺線管可以看作是由多匝環(huán)形電流串聯(lián)而成的。環(huán)形電流的磁場(chǎng)和通電