第二章-磁场与电磁感应.pptVIP

第二章磁场与电磁感应;§2—1?磁场及其基本物理量;一、磁体及其性质

某些物体能够吸引铁、镍、钴等金属或它们的合金的性质称为磁性。具有磁性的物体称为磁体。磁体分为天然磁体和人造磁体两大类。常见的人造磁体有条形磁体、蹄形体和磁针等，如图所示。;磁体两端磁性最强的部分称为磁极。

与电荷间的相互作用力相似，当两个磁极靠近时，它们之间也会产生相互作用的力，其具体规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。;二、磁场与磁感线

1.磁场

两个磁极互不接触，却存在相互作用的力，这是为什么呢？原来在磁体周围的空间中存在着一种特殊的物质——磁场，磁极之间的作用力就是通过磁场进行传递的。;2.磁感线

磁场的分布常用磁感线来描述，如图所示。;所谓磁感线，就是为形象地描述磁场的强弱和方向而在磁场中画出的一些有方向的假想曲线。

磁感线的方向定义为：在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极。磁感线是闭合曲线。

在磁场的某一区域里，如果磁感线是一些方向相同、分布均匀的平行直线，这一区域和磁场称为均匀磁场。;三、电流的磁场

不仅磁体能产生磁场，电流也能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应。

电流所产生磁场的方向可用右手螺旋定则（也称安培定则）来判断。;1.通电直导线产生的磁场

如图a所示，用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，则弯曲的四指所指的方向就是磁场的方向。

2.通电螺线管产生的磁场

如图b所示，用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管内部磁场的方向，也就是通电螺线管的磁场N极的方向。;电流的磁场

a）直线电流的磁场?b）环形电流的磁场;四、表征磁场的物理量

1.磁感应强度

磁体在磁场中会受到力的作用，电流能产生磁场，它相当于一个磁体，如果把这个磁体放到另一个磁场中，它一定会受到力的作用。;实验结果表明，电流在磁场中所受电磁力的大小F，既与导线长度l成正比，又与电流I成正比，即与I和l的乘积Il成正比。

在磁场中，垂直于磁场方向的通电导线，??受电磁力F与电流I和导线长度l的乘积Il的比值称为该处的磁感应强度，用B表示，即

式中?B——磁感应强度，T；

?F——通电导体受到的电磁力，N；

?I——导体中的电流，A；

?l——导体在磁场中的有效长度，即在磁感线垂直方向上的投影长度，m。

磁感应强度的单位是特斯拉，简称特（T）。;磁感应强度是个矢量，它的方向就是该点的磁场的方向。

磁感线的疏密程度可以大致反映磁感应强度的大小。在同一个磁场的磁感线分布图上，磁感线越密的地方，磁感应强度越大。;2.磁通

设在磁感应强度为B的均匀磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，如图所示，把B与S的乘积定义为穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用Φ表示磁通，则有

Φ=BS

磁通的单位是韦伯（Wb），简称韦。

从Φ?=?BS，可以得到?。这表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通，所以磁感应强度又称磁通密度，单位为Wb/m2。;均匀磁场通过与其垂直的平面;3.磁导率

（1）概念

磁导率就是一个用来表示媒介质导磁性能的物理量，用μ表示，其单位为亨/米（H/m）。由实验测得真空中的磁导率μ0?=?4π×10-7?H/m，为一常数。

为了比较媒介质对磁场的影响，把任一物质的磁导率与真空的磁导率的比值称作相对磁导率，用μr表示，即;（2）按照相对磁导率分类

其中，顺磁物质与反磁物质一般被称为非铁磁性材料。;（3）磁化及应用

使原来没有磁性的物质具有磁性的过程称为磁化。当外磁场消失后，磁畴又呈杂乱无章状的现象称为退磁。;铁磁材料的用途;§2—2?电磁感应定律;一、感应电流的产生及方向判断

1.电磁感应现象;利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，产生的电流称为感应电流。产生感应电流的电动势称为感应电动势。;2.利用楞次定律判断感应电流方向

磁铁的插入和拔出导致线圈中的磁通发生了变化，这是线圈回路中产生感应电动势和感应电流的根本原因。

楞次定律指出了磁通的变化与感应电动势在方向上的关系，即：感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。;二、感应电动势及方向判断

1.法拉第电磁感应定律

线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。

用ΔΦ表示时间间隔Δt内一个单匝线圈中的磁通变化量，则一个单匝线圈产生的感应电动势的大小为

如果线圈有N匝，则感应电动势的大小为;2.感应电动势的方向和大小

导体在磁场中切割磁感线时，如果其运动方向与磁感线方向有一夹角α（见图），则导体中的感应电动势为

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