13.2磁感應強度磁通量課件-高二上學期物理人教版2

第十三章電磁感應與電磁波初步

13.2磁感應強度磁通量1

在研究電場時，我們通過分析檢驗電荷在電場中的受力情況引入了電場強度這個物理量，用它來描述電場的強弱和方向。我們可以用類似的方法，找出表示磁場強弱和方向的物理量。一、磁感應強度

用小磁針可以判斷空間某點磁場的方向，但很難對它進行進一步的定量分析。若以通電導線作為磁場的檢驗物體，則既可以知道導線中電流的大小，又能測量導線的長度，從而可以進行定量的研究。

為研究空間某點的磁場，可以考慮在該處放一段很短的通電導線，分析它受到的力。在物理學中，把很短一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積叫作電流元。

但要使導線中有電流，就要把它接到電源上，所以孤立的電流元是不存在的。如果要研究的那部分磁場的強弱、方向都是一樣的，我們也可以用比較長的通電導線進行實驗，從結(jié)果中推知電流元的受力情況。

分析了很多實驗事實后人們認識到，通電導線與磁場通電導線受力的因素方向垂直時，它受力的大小既與導線的長度成正比，又與導線中的電流成正比，即與和的乘積成正比，用公式表示就是:

式中B與導線的長度和電流的大小都沒有關(guān)系。但是，在B不同情況下,B的值是不同的：即使是同樣的I、L，在不同的磁場中，或在非均勻磁場的不同位置，一般說來，導線受的力也是不一樣的?？磥?，B正是我們要尋找的表征磁場強弱的物理量磁感應強度。由此，在導線與磁場垂直的最簡單的情況下，有關(guān)系式

磁感應強度B的單位由F、I和L的單位決定。在國際單位制中，磁感應強度的單位是特斯拉，簡稱特，符號是T，即

磁感應強度是矢量，它的方向就是該處小磁針靜止時N極所指的方向。二、勻強磁場

如果磁場中各點的磁感應強度的大小相等、方向相同，這個磁場叫作勻強磁場。距離很近的兩個平行異名磁極之間的磁場（圖13.22），除邊緣部分外，可以認為是勻強磁場。勻強磁場的磁感線用一些間隔相等的平行直線表示。兩個平行放置較近的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場近似為勻強磁場（圖13.23）。這種裝置在電子儀器中常常用到。三、磁通量

磁感線的疏密程度表示了磁場的強弱。在圖13.24中，S1和S2兩處磁感線的疏密不同，這種不同是如何體現(xiàn)的呢？如果在S1和S2處，在垂直于紙面方向取同樣的面積，穿過相同面積磁感線條數(shù)多的就密，磁感應強度就大。

設(shè)在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S（圖13.25），我們把B與S的乘積叫作穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通。用字母Φ表示磁通量，則Φ＝BS

如果磁感應強度B不與我們研究的平面垂直，例如圖13.26中的S，那么我們用這個面在垂直于磁感應強度B的方向的投影面積S/與B的乘積表示磁通量。在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯，簡稱韋，符號是Wb。1Wb＝1Tm2從Φ＝BS可以得出B＝Φ/S，這表示磁感應強度的大小等于穿過垂直磁場方向的單位面積的磁通量。磁通量的正、負(1)磁通量是標量，但有正、負，當以磁感線從某一面上穿入時，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時即為負值。(2)若同時有磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量大小為Φ1，反向磁通量大小為Φ2，則穿過該平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。磁通量的變化量(1)當B不變，有效面積S變化時，ΔΦ＝B·ΔS。(2)當B變化，S不變時，ΔΦ＝ΔB·S。(3)B和S同時變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此時ΔΦ≠ΔB·ΔS。磁通量大小的分析與判斷1．定量計算通過公式Φ＝BS來定量計算，計算磁通量時應注意的問題：(1)明確磁場是否為勻強磁場，知道磁感應強度的大小。(2)平面的面積S應為磁感線通過的有效面積。當平面S與磁場方向不垂直時，應明確所研究的平面與磁感應強度方向的夾角，準確找出垂直面積。(3)線圈的磁通量及其變化與線圈匝數(shù)無關(guān)，即磁通量的大