磁感應(yīng)強(qiáng)度概述
磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量,是矢量,常用符號B表示,國際通用單位為特斯拉(符號為T)。磁感應(yīng)強(qiáng)度也被稱為磁通量密度或磁通密度。在物理學(xué)中磁場的強(qiáng)弱使用磁感應(yīng)強(qiáng)度來表示,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大表示磁感應(yīng)越強(qiáng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度越小,表示磁感應(yīng)越弱。
磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義方法
電荷在電場中受到的電場力是一定的,方向與該點的電場方向相同或者相反。電流在磁場中某處所受的磁場力(安培力),與電流在磁場中放置的方向有關(guān),當(dāng)電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力最小,等于零;當(dāng)電流方向與磁場方向垂直時,電流受的安培力最大。
點電荷q以速度v在磁場中運(yùn)動時受到力f的作用。在磁場給定的條件下,f的大小與電荷運(yùn)動的方向有關(guān)。當(dāng)v沿某個特殊方向或與之反向時,受力為零;當(dāng)v與這個特殊方向垂直時受力最大,為Fm。Fm與|q|及v成正比,比值與運(yùn)動電荷無關(guān),反映磁場本身的性質(zhì),定義為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,即。B的方向定義為:由正電荷所受最大力Fm的方向轉(zhuǎn)向電荷運(yùn)動方向v時,右手螺旋前進(jìn)的方向。定義了B之后,運(yùn)動電荷在磁場B中所受的力可表為F=QVB,此即洛倫茲力公式。
除利用洛倫茲力定義B外,也可以根據(jù)電流元Idl在磁場中所受安培力df=Idl×B來定義B,或根據(jù)磁矩m在磁場中所受力矩M=m×B來定義B,三種定義,方法雷同,完全等價。
磁感應(yīng)強(qiáng)度計算公式
B=F/IL=F/qv=E/v=Φ/S
F:洛倫茲力或者安培力;
q:電荷量;
v:速度;
E:電場強(qiáng)度;
Φ(=ΔBS或BΔS,B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,S為面積):磁通量;
S:面積;
L:磁場中導(dǎo)體的長度。
定義式:F=ILB。
表達(dá)式:B=F/IL。
測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的九種方法
1、電流天平法
應(yīng)用通電導(dǎo)線在磁場中受力的原理,可制成靈敏的電流天平,依據(jù)力矩平衡條件,測出通電導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中受力的大小,從而測出磁感應(yīng)強(qiáng)度。
2、力的平衡法
應(yīng)用通電線在磁場中受力平衡的原理,根據(jù)平衡條件建立平衡方程,從而求出磁感應(yīng)強(qiáng)度。
3、動力學(xué)法
應(yīng)用通電線在磁場中受力的原理,根據(jù)牛頓運(yùn)動定律建立動力學(xué)方程,從而求出磁感應(yīng)強(qiáng)度。
4、功能關(guān)系法
磁場具有能量,這種能量與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān);而功是能量轉(zhuǎn)化的量度,因此,只要建立功和磁場能這間的關(guān)系,就可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度。
5、磁偏轉(zhuǎn)法
帶電粒子以垂直于磁場方向的速度垂直射入勻強(qiáng)磁場時,會發(fā)生偏轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動,通過對軌跡的研究利用相關(guān)規(guī)律,便可求出磁感應(yīng)強(qiáng)度
6、霍爾效應(yīng)法
利用霍爾效應(yīng)原理方便快捷地測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
7、湯姆生法
利用湯姆生測電子比荷的實驗裝置來測定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
8、電磁感應(yīng)法
處于磁場中的閉合線圈,當(dāng)磁通量發(fā)生變化時,由電磁感應(yīng)規(guī)律知,線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈或?qū)w棒將會阻礙其運(yùn)動,研究其受力和運(yùn)動,根據(jù)與磁感應(yīng)強(qiáng)度相關(guān)的物理規(guī)律可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度。
9、搖繩發(fā)電法
實驗表明,將長約15m的銅芯雙絞線兩端接在靈敏電流計上,拉開形成一個長回路。面對面站立的兩位同學(xué)像搖繩那樣以每秒4到5圈的頻率搖半個回路導(dǎo)線。隨著導(dǎo)線切割地磁場,回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計指針指示的電流最大值可達(dá)O.3。
-
磁感應(yīng)強(qiáng)度
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
9瀏覽量
7441
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論