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根據磁場力算磁場強度

發布時間: 2022-05-19 13:54:17

① 求高中物理磁場強度的幾個計算方法以及單位

B=F/ILSINα,其中α為導線與磁場方向的夾角,磁感應強度的單位特斯拉,
在通電導線的問題中,先算處通電導線受到的安培力,在用公式B=F/ILSINα,算出B,
在電荷在磁場中運動的問題中,先找圓心,再求半徑,求出半徑後再根據Bqv=mv²/r,就可以求出磁場B

② 如何計算磁場強度

當鐵磁質處於外磁場中時,那些自發磁化方向和外磁場方向成小角度的磁疇其體積隨著外加磁場的增大而擴大並使磁疇的磁化方向進一步轉向外磁場方向。另一些自發磁化方向和外磁場方向成大角度的磁疇其體積則逐漸縮小,這時鐵磁質對外呈現宏觀磁性。當外磁場增大時,上述效應相應增大,直到所有磁疇都沿外磁場排列達到飽和。由於在每個磁疇中個單元磁矩已排列整齊,因此具有很強性質:在居里溫度以下,鐵磁或亞鐵磁材料內部存在很多各自具有自發磁矩,且磁矩成對的小區域。他們排列的方向紊亂,如不加磁場進行磁化,從整體上看,磁矩為零。這些小區域即稱為磁疇。磁疇之間的界面稱為磁疇壁(magnetic domain wall)。當有外磁場作用時,磁疇內一些磁矩轉向外磁場方向,使得與外磁場方向接近一致的總磁矩得到增加,這類磁疇得到成長,而其他磁疇變小,結果是磁化強度增高。隨著外磁場強度的進一步增高,磁化強度增大,但即使磁疇內的磁矩取向一致,成了單一磁疇區,其磁化方向與外磁場方向也不完全一致。只有當外磁場強度增加到一定程度時,所有磁疇中磁矩的磁化方向才能全部與外磁場方向取向完全一致。此時,鐵磁體就達到磁飽和狀態,即成飽和磁化。一旦達到飽和磁化後,即使磁場減小到零,磁矩也不會回到零,殘留下一些磁化效應。這種殘留磁化值稱為殘余磁感應強度(以符號Br表示)。飽和磁化值稱為飽和磁感應強度(Bs)。若加上反向磁場,使剩餘磁感應強度回到零,則此時的磁場強度稱為矯頑磁場強度或矯頑力(Hc)。 永磁功能材料常稱永磁材料,又稱硬磁材料,而軟磁功能材料常稱軟磁材料。這里的硬和軟並不是指力學性能上的硬和軟,而是指磁學性能上的硬和軟。磁性硬是指磁性材料經過外加磁場磁化以後能長期保留其強磁性(簡稱磁性),其特徵是矯頑力(矯頑磁場)高。矯頑力是磁性材料經過磁化以後再經過退磁使具剩餘磁性(剩餘磁通密度或剩餘磁化強度)降低到零的磁場強度。而軟磁材料則是加磁場既容易磁化,又容易退磁,即矯頑力很低的磁性材料。退磁是指在加磁場(稱為磁化場)使磁性材料磁化以後,再加同磁化場方向相反的磁場使其磁性降低的磁場。

③ 知道 磁場力方向如何求磁場強度方向

例如求地球表面的強度:
首先:地表的南極是磁場的N級,地表的北極是磁場的S級。磁場的分布是由N出S極進的。
因為磁感線都是一條封閉的曲線,所以你把地球就當作一個大的球形磁體來考慮就行了。磁場分部示意圖:可以說是沿著地表但不能說是平行地表
磁場力包括磁場對運動電荷作用的洛侖茲力和磁場對電流作用的安培力,安培力是洛侖茲力的宏觀表現.磁場力現象中涉及3個物理量的方向:磁場方向、電荷運動方向、洛侖茲力方向;或磁場方向、電流方向、安培力方向.我們用左手定則說明3個物理量的方向時有一個前提,認為磁場方向垂直於電荷運動方向或磁場方向垂直於電流方向.不少同學認為,根據左手定則知道其中任意2個量的方向可求出第3個量的方向.一般說,這種看法是不正確的.
事實是,磁場方向不一定垂直於電荷運動方向或電流方向,它們之間的夾角可以是任意的.我們能肯定的是:洛侖茲力一定既垂直於磁場方向又垂直於電荷運動方向,洛侖茲力垂直於磁場B和電荷運動速度v所決定的平面.安培力一定既垂直於磁場方向又垂直於電流方向,安培力垂直於B和I所決定的平面,我們不應該忽視一個重要事實:B與v或I平行時,洛侖茲力或安培力都不存在.
因此,當B⊥v或B⊥I時,我們可以用左手定則表述3個物理量方向間的關系.這時,知道任意2個物理量的方向可求出第3個物理量的方向.當B與v或B與I不垂直時,根據B與v的方向或B與I的方向,可確定洛侖茲力f或安培力F的方向,但是,根據v、f的方向或I、F的方向不能唯一的確定B的方向;根據B、f的方向或B、F的方向不能唯一確定v或I的方向.這2種問題若有唯一確定的解必須補充條件.
B=F/IL(B⊥L)
B與F、I、L無關。
F=MG.

④ 大學物理求磁場強度

磁場強度在歷史上最先由磁荷觀點引出。類比於電荷的庫侖定律,人們認為存在正負兩種磁荷,並提出磁荷的庫侖定律。單位正點磁荷在磁場中所受的力被稱為磁場強度H。後來安培提出分子電流假說,認為並不存在磁荷,磁現象的本質是分子電流。自此磁場的強度多用磁感應強度B表示。但是在磁介質的磁化問題中,磁場強度H作為一個導出的輔助量仍然發揮著重要作用。

磁場強度描寫磁場性質的物理量。用H表示。其定義式為H=B/μ0-M,式中B是磁感應強度,M是磁化強度,μ0是真空中的磁導率,μ0=4π×10-7韋伯/(米·安)。H的單位是安/米。在高斯單位制中H的單位是奧斯特。1安/米=4π×10-3奧斯特。[1]

歷史上磁場強度H是從磁荷觀點定義的。磁荷觀點是從研究永磁鐵相互作用問題中總結出來的。當時還不知道磁性與電流的關系,由於條形磁鐵有N、S兩極,且同性磁極相斥,異性磁極相吸,這一點與正、負電荷之間的相互作用很相似,於是把永磁體與帶電體相比較,假設磁極是由磁荷分布形成的。N極上的磁荷叫正磁荷,S極上的磁荷叫負磁荷。同性磁荷相斥,異性磁荷相吸。當磁極本身的線度比正、負磁極間的距離小很多時,磁極上的磁荷稱為點磁荷。[1]

庫侖通過實驗得到兩個點磁荷之間相互作用力的規律,稱為磁庫侖定律,表示為Fm=κqm1qm2/γ2r,式中κ是比例系數,與式中各量的單位選取有關,qm1、qm2表示每個點磁荷的數值,γ是兩個點磁荷之間的距離,γ是兩者連線上的單位矢。按照磁荷觀點,仿照電場強度的定義規定磁場強度H是這樣一個矢量:其大小等於單位點磁荷在磁場中某點所受的力,其方向為正磁荷在該點所受磁場力的方向。表為H=Fm/qm0,式中qm0是試探點磁極的磁荷,Fm為qm0在磁場中所受的磁力。顯然,與點電荷的電場強度公式E=1/4πεθq/γ2r相對應,點磁荷的磁場強度公式為H=κqm/γ2r。從磁荷觀點把H稱為磁場強度是合理的,它與E相對應。從分子電流觀點,磁場是電流(運動電荷)產生的,並給電流(運動電荷)以作用力。從電流元、運動電荷等在磁場中受力的角度反映磁場的性質定義B(B=F最大/I2dl2,B=F最大/qv⊥)。顯然,此時B是與電場強度E對應的。B本應叫磁場強度,由於磁場強度一詞歷史上已被H佔用了,所以將B叫磁感應強度。磁荷觀點在歷史上完全是在與電荷類比中提出的,實驗上並沒有找到單獨存在的磁荷。1931年狄拉克從量子力學觀點提出磁單極的存在,當前仍未找到它,但也沒有否定它的存在,尚屬於研究課題。分子電流觀點和磁荷觀點二者微觀模型不同,但宏觀結果完全一樣。不管磁荷是否存在,在討論永磁問題中採用磁荷觀點往往比較簡便,至今仍有應用價值。

在順磁質和抗磁質中式B=μH成立。由式可知B與H成正比且方向一致。在H具有一定對稱性的情況下,可用有介質存在時的安培環路定理求得H,再用上式求得B。這種方法也可用來近似計算軟鐵磁材料中的H、B。在硬磁材料中一般H、B、M方向均不同,它們之間的關系只能用式H=B/μ0-M表示。

定義

磁荷意義下,磁場強度的定義為:

其中H為磁場強度,單位為A/m;N為勵磁線圈的匝數;I為勵磁電流(測量值),單位為A;Le為測試樣品的有效磁路長度,單位為m。

希望我能幫助你解疑釋惑。

⑤ 求電流磁場的強度計算方法,及其與作用力的關系 我就是想計算磁場的強度,和如何計算力的大小

磁場中某點的磁感應強度B與介質磁導率的比值,叫該點的磁場強度,用H來表示.即:H=B/μ. 磁場強度也是一個矢量,在均勻的介質中它的方向和磁感應強度方向一致.在國際單位制中,它的單位為安/米(A/m). 磁場對電流的作用力公式:由磁感應強度B=F/IL,變形F=BIL得到.

⑥ 磁場力與磁感應強度的關系

1。
「磁感應強度」的定義是:b=f/(il)
條件是:電流i與磁場垂直,勻強磁場。
2。
磁感應強度與磁場力(安培力):f=bilsinθ,條件是勻強磁場。
3。
磁感應強度與磁場力(洛侖茲力):f=qvbsinθ條件是勻強磁場。
4。實際上,有磁場力就一定有磁場,但有磁場不一定就有磁場力的。

⑦ 磁感應強度的計算公式

計算公式:

B=F/IL=F/qv=Φ/S

定義式:F=ILB。

表達式:B=F/IL。

F:洛倫茲力或者安培力;

q:電荷量;

v:速度;

E:電場強度;

Φ(=ΔBS或BΔS,B為磁感應強度,S為面積):磁通量;

S:面積;

L:磁場中導體的長度。

磁場中某點的磁感應強度B是客觀存在的,與是否放置通電導線無關,定義式F=BIL中要求一小段通電導線應垂直於磁場放置才行,如果平行於磁場放置,則力F為零。

(7)根據磁場力算磁場強度擴展閱讀

在物理學中磁場的強弱使用磁感應強度來表示,磁感應強度越大表示磁感應越強。磁感應強度越小,表示磁感應越弱。

人類雖然很早就認識到磁現象,但直到了現代,人們對磁現象的認識才逐漸系統化,發明了不計其數的電磁儀器,像電話、無線電、發電機、電動機等。如今,磁技術已經滲透到了我們的日常生活和工農業技術的各個方面,我們已經越來越離不開磁性材料的廣泛應用。

由於物質的磁性既看不到,也摸不著,我們無法通過自己的五種感官(聽覺、視覺、味覺、嗅覺、觸覺)直接體會磁性的存在,但人們還是在實踐中逐步揭開了其神秘面紗。磁鐵總有兩個磁極,一個是N極,另一個是S極。

⑧ 磁場強度的計算公式是什麼

磁場強度的計算公式:H = N × I / Le。

式中:H為磁場強度,單位為A/m;N為勵磁線圈的匝數;I為勵磁電流(測量值),單位位A;Le為測試樣品的有效磁路長度,單位為m。

單位正點磁荷在磁場中所受的力被稱為磁場強度H。後來安培提出分子電流假說,認為並不存在磁荷,磁現象的本質是分子電流。自此磁場的強度多用磁感應強度B表示。但是在磁介質的磁化問題中,磁場強度H作為一個導出的輔助量仍然發揮著重要作用。

(8)根據磁場力算磁場強度擴展閱讀

一個靜止的電子具有靜止電子質量和單位負電荷,因此對外產生引力和單位負電場力作用。當外力對靜止電子加速並使之運動時,該外力不但要為電子的整體運動提供動能,還要為運動電荷所產生的磁場提供磁能。

可見,磁場是外力通過能量轉換的方式在運動電子內注入的磁能物質。電流產生磁場或帶負電的點電荷產生磁場都是大量運動電子產生磁場的宏觀表現。

同樣道理,由一個運動的帶正電的點電荷所產生的磁場,是其中過剩的質子從外力所獲取的磁能物質的宏觀體現。但其磁能物質又分別依附於其中帶有電荷的誇克。

⑨ 如何計算磁場強度

根據安培力的定義式計算,或者根據磁感應強度的定義式計算,還能根據點和在磁場中的運動規律算

⑩ 磁場、磁場強度及其單位

大家都知道,用一根加工成條形的天然磁鐵,插入鐵屑後再移到另一處就會發現其兩端能吸滿鐵屑,在中間極少或沒有鐵屑,所以稱吸力很強的兩端為磁極。如果在條形磁鐵中間繫上線,懸掛起來,使之在水平面內自由轉動,此時條形磁鐵會一端指北,一端指南而保持不變。我們稱指北的一端為北極(N),指南的一端為南極(S)。條形磁鐵不論長短,N極和S極都是成對出現,即一端為N極,另一端必為S極。

當另一條形磁鐵的一端靠近可以轉動的條形磁鐵時,轉動磁鐵會發生偏轉,若互相吸引而轉動時,說明它們是異名極,若互相排斥而轉動時,則是同名極。磁鐵相互之間有同性相斥、異性相吸的性質。不論是吸引或排斥,都顯示有力的作用存在,這個力稱為磁力。

凡是一根磁棒在其周圍顯示有磁力作用的空間,這個空間,稱之為磁場。磁性體不論大小,在其周圍空間或大或小都會產生相應范圍的磁場,即有源必有場,有場必有源。

1.磁庫侖定律

近代物理學中,是以電荷運動的觀點討論磁場的。但在磁法勘探中,我們仍以假想的磁荷、磁量、磁偶極子等古典理論為基礎,這是因為應用磁荷的概念能將靜電場的計算方法類似地運用於磁場的討論,方法簡單。因此,磁量等概念是輔助概念。

磁量 兩極磁性最強是由於兩極是磁荷最集中處。我們規定,N極集中的是正磁荷,S極集中的是負磁荷。

1785年,庫侖在實驗的基礎上,確立了兩個點極間相互作用的規律,即庫侖定律。該定律指出:兩個點極間的斥力(或吸力)F與兩點極的磁量的乘積成正比,與兩點極間距離的平方成反比。即:

F=Qm1Qm2/4πμ0r2 (2-1)

式中:F為兩個點磁極間磁力,單位:達因(dyn);Qm1Qm2為兩個點磁極的磁量;μ0為真空中的導磁率;r為兩點磁極間的距離。真空中的導磁率μ0=4π×10-7H/m。

2.磁場強度及其單位

為了描述磁場性質(大小、方向),引入了磁場強度這個概念。

磁場中某一點的磁場強度,就是在該點上設有一單位正磁荷所受的力。如果該點的磁量為+Qm,所受的力為F,則該點的磁場強度T的大小可用下式表示:

T=F/Qm (2-2)

T是個矢量,其方向即為該點所受F的方向。對於點磁荷磁場,磁場強度的方向是指向負磁荷磁源的,背離正磁荷磁源。

磁場強度T的單位 在舊制(CGSM)中,通常以奧斯特表示,簡寫為「奧」或「Oe」,是指單位正磁荷在磁源磁場中某一點上所受的力為1dyn,則該點的磁場強度就是1Oe,更小的單位用「伽馬」(γ)表示。1Oe=105γ。由於磁感應強度的單位高斯(Gs)與磁場強度單位特(T)有如下關系:B=μH。其中:H為任意點磁場強度;B為磁感應強度。μ在真空、空氣、水及大部分沉積岩中等於1,故有B=H。即它們既有相同的量綱,數值也相等。所以有1γ=1nT(納特)的表示式。但在SI制中,磁場強度單位為安培/米(A/m),1Oe=

A/m,磁感應強度單位是特斯拉(T),1T=104Gs=109nT。故H與B量綱與數值均不相等,不能混用。應說明的是,本章中除了物質磁化時用磁場強度外,其他地方涉及的地磁場均指磁感應強度。故可採用特·納特等單位,即1γ≈1nT。

磁力線 如果做個實驗,將一條形磁鐵平置於撒滿鐵屑的玻璃板下面,則可以看到板上的鐵屑排列成圖2-1所示的圖像,針狀鐵屑的長軸順著所處點的磁場方向。因為磁力線上各點的切線方向即為該點磁場強度的方向,其方向是指向負極、背向正極;相鄰磁力線永不相交。磁力線的意義在於指出各點磁場強度的方向和數值的相對大小。如在兩極磁力線相對密集,磁場強度值就大,中部磁力線相對稀少,場強相對較弱。

圖2-1 磁力線

磁偶極子 設有一條形磁鐵,長2l(圖2-2),計算在兩極連線延長線上,距離磁鐵中心rcm的A點的磁場強度。根據庫侖定律,TA應是磁鐵兩端+Qm與-Qm在A點的T+Q與T-Q的合向量。

當r≫l時,

普通物探

TA是指向磁鐵的。

若有一點B,位於磁鐵中垂線上(圖2-3),當 r≫l時,

,它的方向與條形磁鐵平行,指向上方。

圖2-2 條形磁鐵磁軸延長線上的磁場

令m=2lQm(m叫磁矩,它的意義後述),則:

普通物探

磁量相等而符號相反的兩個距離很近(相對於測點來說)的點磁極,作為一個整體來看,稱為磁偶極子。從上面的討論可以看到,磁偶極子的磁場的特點是與距離的三次方成反比,在磁軸垂直線上的磁場強度為相同距離的中垂線上的磁場強度的兩倍。須說明的是,在SI制中,在用磁荷量表達磁場強度的公式中,比舊制多乘一個因子

。用磁化強度表達磁場強度的公式中,比舊制多乘一個因子

,但不論舊制還是SI制,分別計算磁體參數的結果是相同的。

圖2-3 條形磁鐵中垂線上的磁場

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