磁場中某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向;小磁針N極受磁力的方向就是該處磁感應強度的方向。
磁感應強度的方向
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,當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的大小與電荷運動的方向有關。當v沿某個特殊方向或與之反向時,受力為零;當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,比值與運動電荷無關,反映磁場本身的性質,定義為磁感應強度的大小,即。B的方向定義為:由正電荷所受最大力Fm的方向轉向電荷運動方向v時,右手螺旋前進的方向。定義了B之后,運動電荷在磁場B中所受的力可表為F=QVB,此即洛倫茲力公式。
如何判斷磁感應強度的方向
磁場方向即磁感應強度的方向,判定方法是放入檢驗小磁針所受磁場力的方向,也是小磁針穩(wěn)定平衡時的方向。
(1)定義:在磁場中垂直于磁場方向的通電導線,所受到的磁場力F跟電流強度I和導線長度L的乘積IL的比值,叫做通電導線所在處的磁感應強度,用B表示。
(2)公式:B=F/(I?L)
(3)矢量:B的方向與磁場方向,即小磁針N極受力方向相同。
(4)單位:特斯拉(T)1T=1N/(A?m),即垂直磁場方向放置的長1m的導線,通入電流為1A,如果受的磁場力為1N,則該處的磁感應強度B為1T.
一般永久磁鐵磁極附近的磁感應強度約為0.4T-0.7T;電機和變壓器鐵心中,磁感應強度為0.8T-1.4T,地面附近地磁場的磁感應強度約為0.5×10-4T。
(1)磁感線的方向反映了磁感強度的方向,磁感線的疏密反映了磁感強度的大小。
(2)磁感應強度的大小和方向處處相同的區(qū)域,叫勻強磁場。其磁感線平行且等距。
例:長的通電螺線管內部的磁場、兩個靠得很近的異名磁極間的磁場都是勻強磁場。
(3)如用B=F/(I?L)測定非勻強磁場的磁感應強度時,所取導線應足夠短,以能反映該位置的磁場為勻強。
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