命名原因
这个物理量之所以叫做磁感应强度而没有叫做磁场强度是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量了区别磁感应强度反映的是相互作用力是两个参考点A与B之间的应力关系而磁场强度是主体单方的量不管B方有没有参与这个量是不变的
计算公式
B=F/IL=F/qv=E/v =Φ/S
F洛伦兹力或者安培力
q电荷量
v速度
E感应电动势
Φ=ΔBS或BΔSB为磁感应强度S为面积磁通量
S面积
定义式F=ILB
表达式B=F/IL
量纲
在国际单位制SI中磁感应强度的单位是特斯拉 简称特T在高斯单位制中磁感应强度的单位是高斯(Gs )1T=10KGs等于10的四次方高斯由于历史的原因与电场强度E对应的描述磁场的基本物理量被称为磁感应强度B而另一辅助量却被称为磁场强度H名实不符容易混淆通常所谓磁场均指的是B
B在数值上等于垂直于磁场方向长1 m电流为1 A的导线所受磁场力的大小
B= F/IL (F=BIL而来)
注磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的与是否放置通电导线无关定义式F=BIL中要求一小段通电导线应垂直于磁场放置才行如果平行于磁场放置则力F为零
一些例子
(单位:T)
原子核表面 约10^12
中子星表面 约10^8
星际空间 10^(-10)
人体表面 3*10^(-10)
磁场方向即磁感应强度的方向判定方法是放入检验小磁针北极所受磁场力的方向也是小磁针稳定平衡时的方向
通电导体受安培力方向可用左手定则让磁感线垂直穿过左手手心四指指向电流方向并使拇指与四指垂直拇指所指方向即通电导体所受磁场力安培力方向若磁感线不与电流方向垂直则将磁感应强度分解到垂直于电流和平行于电流方向对垂直于电流的分量应用上述左手定则即可若平行则不受安培力可见安培力垂直与磁感应强度和电流共同确定的平面
同向的电流相互吸引反向的电流相互排斥
定义方法
电荷在电场中受到的电场力是一定的方向与该点的电场方向相同或者相反电流在磁场中某处所受的磁场力安培力与电流在磁场中放置的方向有关当电流方向与磁场方向平行时电流受的安培力最小等于零当电流方向与磁场方向垂直时电流受的安培力最大
点电荷q以速度v在磁场中运动时受到力f 的作用在磁场给定的条件下f的大小与电荷运动的方向有关 当v 沿某个特殊方向或与之反向时受力为零当v与这个特殊方向垂直时受力最大为FmFm与|q|及v成正比比值 与运动电荷无关反映磁场本身的性质定义为磁感应强度的大小即B的方向定义为由正电荷所受最大力Fm的方向转向电荷运动方向 v 时 右手螺旋前进的方向 定义了B之后运动电荷在磁场 B 中所受的力可表为 F= QVB此即洛伦兹力公式
除利用洛伦兹力定义B外也可以根据电流元Idl在磁场中所受安培力df=Idl×B来定义B或根据磁矩m在磁场中所受力矩M=m×B来定义B三种定义方法雷同完全等价
常用计算方法
无限长载流直导线外
其中
为真空磁导率r为该点到直导线距离圆电流圆心处
其中r为圆半径
无限大均匀载流平面外
其中α是流过单位长度的电流
一段载流圆弧在圆心处
其中φ是该圆弧对应的圆心角单位为弧度
毕奥-萨伐尔定律
Idl表示恒定电流的一电流元r表示从电流元指向某一场点P的径矢
式中Bdlr均为矢量