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揭秘磁铁表示磁性大小,用什么参数表示【采购须知】

发布时间:2016-05-04 阅读:2121

磁场可以用磁感应强度B来描述。B可以从两个方面来定义。
   1.从磁场对载流线圈的作用力矩定义B
   试验线圈:尺度很小的平面载流线圈,可认为线圈上各处磁场均匀,且线圈的磁场本身不影响原有的磁场。
   定义试验线圈的磁矩:
         Pm=I0Sn
   Pm为一矢量,方向与线圈的法向相同,大小为Pm=I0S。其中I0为电流的大小,S为线圈面积的大小,n为线圈法向上的单位矢量,n的方向与电流成右手螺旋关系。
   Pm反映了载流线圈本身的性质。以下给出B的方向及大小的定义。
   方向:实验指出,当一载流自由线圈(无外力矩作用)置于磁场中时,线圈将载磁场力矩的作用下转到某一位置而平衡,此时试验线圈所受磁力矩为零。我们定义线圈在磁场中平衡时法向的指向即为该处磁感应强度B的方向。
   大小:当线圈不处在平衡位置时,其受合磁力矩不为零。当线圈从平衡位置转过90°角时受磁力矩最大,为Mmax。实验指出
   Mmax∝I0S     即 Mmax∝Pm
且比值Mmax/Pm只是位置的函数,与试验线圈本身无关,它反映的是磁场的性质。
   我们定义B的大小为
      B=kMmax/Pm
取适当单位使k=1,则
      B=Mmax/Pm
   2.从磁场对带电粒子的作用定义B
   当带电粒子在磁场中运动时,将会受到力的作用,我们定义B满足以下关系
      F=qvxB
其中q为带电粒子的电量,v为其运动速度,F为其受到的磁力。可见,F恒与v及B组成的平面垂直。
   写成标量形式为
      F=qvBsinφ
其中φ为v与B的夹角。
   从以上定义可以看出:
   (1)当v=0时,F=0。即磁场只对运动的带电粒子有力的作用。
   (2)当v平行于或反平行于B时,F=0。即当电荷的运动方向与磁感应强度的方向相同或相反时,电荷不受磁场力。
   (3)当φ=90°时Fmax=qvB。即当电荷的运动方向与磁感应强度的方向相互垂直时,电荷所受磁力最大。
   B的SI制单位为特斯拉T(Tesla)。
   1T=1N·M/1A·MM=1N/1A·M=1N/AM
   一般来说,磁感应强度为场点的函数,若对不同的空间点,B的大小和方向均不相同,是非均匀磁场。若某区域内B恒定,即B的大小和方向都相同,则这一区域称为匀强磁场。长直螺线管内中部的磁场常被近似认为是匀强磁场。