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根据磁场力算磁场强度

发布时间: 2022-05-19 13:54:17

① 求高中物理磁场强度的几个计算方法以及单位

B=F/ILSINα,其中α为导线与磁场方向的夹角,磁感应强度的单位特斯拉,
在通电导线的问题中,先算处通电导线受到的安培力,在用公式B=F/ILSINα,算出B,
在电荷在磁场中运动的问题中,先找圆心,再求半径,求出半径后再根据Bqv=mv²/r,就可以求出磁场B

② 如何计算磁场强度

当铁磁质处于外磁场中时,那些自发磁化方向和外磁场方向成小角度的磁畴其体积随着外加磁场的增大而扩大并使磁畴的磁化方向进一步转向外磁场方向。另一些自发磁化方向和外磁场方向成大角度的磁畴其体积则逐渐缩小,这时铁磁质对外呈现宏观磁性。当外磁场增大时,上述效应相应增大,直到所有磁畴都沿外磁场排列达到饱和。由于在每个磁畴中个单元磁矩已排列整齐,因此具有很强性质:在居里温度以下,铁磁或亚铁磁材料内部存在很多各自具有自发磁矩,且磁矩成对的小区域。他们排列的方向紊乱,如不加磁场进行磁化,从整体上看,磁矩为零。这些小区域即称为磁畴。磁畴之间的界面称为磁畴壁(magnetic domain wall)。当有外磁场作用时,磁畴内一些磁矩转向外磁场方向,使得与外磁场方向接近一致的总磁矩得到增加,这类磁畴得到成长,而其他磁畴变小,结果是磁化强度增高。随着外磁场强度的进一步增高,磁化强度增大,但即使磁畴内的磁矩取向一致,成了单一磁畴区,其磁化方向与外磁场方向也不完全一致。只有当外磁场强度增加到一定程度时,所有磁畴中磁矩的磁化方向才能全部与外磁场方向取向完全一致。此时,铁磁体就达到磁饱和状态,即成饱和磁化。一旦达到饱和磁化后,即使磁场减小到零,磁矩也不会回到零,残留下一些磁化效应。这种残留磁化值称为残余磁感应强度(以符号Br表示)。饱和磁化值称为饱和磁感应强度(Bs)。若加上反向磁场,使剩余磁感应强度回到零,则此时的磁场强度称为矫顽磁场强度或矫顽力(Hc)。 永磁功能材料常称永磁材料,又称硬磁材料,而软磁功能材料常称软磁材料。这里的硬和软并不是指力学性能上的硬和软,而是指磁学性能上的硬和软。磁性硬是指磁性材料经过外加磁场磁化以后能长期保留其强磁性(简称磁性),其特征是矫顽力(矫顽磁场)高。矫顽力是磁性材料经过磁化以后再经过退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化强度)降低到零的磁场强度。而软磁材料则是加磁场既容易磁化,又容易退磁,即矫顽力很低的磁性材料。退磁是指在加磁场(称为磁化场)使磁性材料磁化以后,再加同磁化场方向相反的磁场使其磁性降低的磁场。

③ 知道 磁场力方向如何求磁场强度方向

例如求地球表面的强度:
首先:地表的南极是磁场的N级,地表的北极是磁场的S级。磁场的分布是由N出S极进的。
因为磁感线都是一条封闭的曲线,所以你把地球就当作一个大的球形磁体来考虑就行了。磁场分部示意图:可以说是沿着地表但不能说是平行地表
磁场力包括磁场对运动电荷作用的洛仑兹力和磁场对电流作用的安培力,安培力是洛仑兹力的宏观表现.磁场力现象中涉及3个物理量的方向:磁场方向、电荷运动方向、洛仑兹力方向;或磁场方向、电流方向、安培力方向.我们用左手定则说明3个物理量的方向时有一个前提,认为磁场方向垂直于电荷运动方向或磁场方向垂直于电流方向.不少同学认为,根据左手定则知道其中任意2个量的方向可求出第3个量的方向.一般说,这种看法是不正确的.
事实是,磁场方向不一定垂直于电荷运动方向或电流方向,它们之间的夹角可以是任意的.我们能肯定的是:洛仑兹力一定既垂直于磁场方向又垂直于电荷运动方向,洛仑兹力垂直于磁场B和电荷运动速度v所决定的平面.安培力一定既垂直于磁场方向又垂直于电流方向,安培力垂直于B和I所决定的平面,我们不应该忽视一个重要事实:B与v或I平行时,洛仑兹力或安培力都不存在.
因此,当B⊥v或B⊥I时,我们可以用左手定则表述3个物理量方向间的关系.这时,知道任意2个物理量的方向可求出第3个物理量的方向.当B与v或B与I不垂直时,根据B与v的方向或B与I的方向,可确定洛仑兹力f或安培力F的方向,但是,根据v、f的方向或I、F的方向不能唯一的确定B的方向;根据B、f的方向或B、F的方向不能唯一确定v或I的方向.这2种问题若有唯一确定的解必须补充条件.
B=F/IL(B⊥L)
B与F、I、L无关。
F=MG.

④ 大学物理求磁场强度

磁场强度在历史上最先由磁荷观点引出。类比于电荷的库仑定律,人们认为存在正负两种磁荷,并提出磁荷的库仑定律。单位正点磁荷在磁场中所受的力被称为磁场强度H。后来安培提出分子电流假说,认为并不存在磁荷,磁现象的本质是分子电流。自此磁场的强度多用磁感应强度B表示。但是在磁介质的磁化问题中,磁场强度H作为一个导出的辅助量仍然发挥着重要作用。

磁场强度描写磁场性质的物理量。用H表示。其定义式为H=B/μ0-M,式中B是磁感应强度,M是磁化强度,μ0是真空中的磁导率,μ0=4π×10-7韦伯/(米·安)。H的单位是安/米。在高斯单位制中H的单位是奥斯特。1安/米=4π×10-3奥斯特。[1]

历史上磁场强度H是从磁荷观点定义的。磁荷观点是从研究永磁铁相互作用问题中总结出来的。当时还不知道磁性与电流的关系,由于条形磁铁有N、S两极,且同性磁极相斥,异性磁极相吸,这一点与正、负电荷之间的相互作用很相似,于是把永磁体与带电体相比较,假设磁极是由磁荷分布形成的。N极上的磁荷叫正磁荷,S极上的磁荷叫负磁荷。同性磁荷相斥,异性磁荷相吸。当磁极本身的线度比正、负磁极间的距离小很多时,磁极上的磁荷称为点磁荷。[1]

库仑通过实验得到两个点磁荷之间相互作用力的规律,称为磁库仑定律,表示为Fm=κqm1qm2/γ2r,式中κ是比例系数,与式中各量的单位选取有关,qm1、qm2表示每个点磁荷的数值,γ是两个点磁荷之间的距离,γ是两者连线上的单位矢。按照磁荷观点,仿照电场强度的定义规定磁场强度H是这样一个矢量:其大小等于单位点磁荷在磁场中某点所受的力,其方向为正磁荷在该点所受磁场力的方向。表为H=Fm/qm0,式中qm0是试探点磁极的磁荷,Fm为qm0在磁场中所受的磁力。显然,与点电荷的电场强度公式E=1/4πεθq/γ2r相对应,点磁荷的磁场强度公式为H=κqm/γ2r。从磁荷观点把H称为磁场强度是合理的,它与E相对应。从分子电流观点,磁场是电流(运动电荷)产生的,并给电流(运动电荷)以作用力。从电流元、运动电荷等在磁场中受力的角度反映磁场的性质定义B(B=F最大/I2dl2,B=F最大/qv⊥)。显然,此时B是与电场强度E对应的。B本应叫磁场强度,由于磁场强度一词历史上已被H占用了,所以将B叫磁感应强度。磁荷观点在历史上完全是在与电荷类比中提出的,实验上并没有找到单独存在的磁荷。1931年狄拉克从量子力学观点提出磁单极的存在,当前仍未找到它,但也没有否定它的存在,尚属于研究课题。分子电流观点和磁荷观点二者微观模型不同,但宏观结果完全一样。不管磁荷是否存在,在讨论永磁问题中采用磁荷观点往往比较简便,至今仍有应用价值。

在顺磁质和抗磁质中式B=μH成立。由式可知B与H成正比且方向一致。在H具有一定对称性的情况下,可用有介质存在时的安培环路定理求得H,再用上式求得B。这种方法也可用来近似计算软铁磁材料中的H、B。在硬磁材料中一般H、B、M方向均不同,它们之间的关系只能用式H=B/μ0-M表示。

定义

磁荷意义下,磁场强度的定义为:

其中H为磁场强度,单位为A/m;N为励磁线圈的匝数;I为励磁电流(测量值),单位为A;Le为测试样品的有效磁路长度,单位为m。

希望我能帮助你解疑释惑。

⑤ 求电流磁场的强度计算方法,及其与作用力的关系 我就是想计算磁场的强度,和如何计算力的大小

磁场中某点的磁感应强度B与介质磁导率的比值,叫该点的磁场强度,用H来表示.即:H=B/μ. 磁场强度也是一个矢量,在均匀的介质中它的方向和磁感应强度方向一致.在国际单位制中,它的单位为安/米(A/m). 磁场对电流的作用力公式:由磁感应强度B=F/IL,变形F=BIL得到.

⑥ 磁场力与磁感应强度的关系

1。
“磁感应强度”的定义是:b=f/(il)
条件是:电流i与磁场垂直,匀强磁场。
2。
磁感应强度与磁场力(安培力):f=bilsinθ,条件是匀强磁场。
3。
磁感应强度与磁场力(洛仑兹力):f=qvbsinθ条件是匀强磁场。
4。实际上,有磁场力就一定有磁场,但有磁场不一定就有磁场力的。

⑦ 磁感应强度的计算公式

计算公式:

B=F/IL=F/qv=Φ/S

定义式:F=ILB。

表达式:B=F/IL。

F:洛伦兹力或者安培力;

q:电荷量;

v:速度;

E:电场强度;

Φ(=ΔBS或BΔS,B为磁感应强度,S为面积):磁通量;

S:面积;

L:磁场中导体的长度。

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。

(7)根据磁场力算磁场强度扩展阅读

在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示,磁感应强度越大表示磁感应越强。磁感应强度越小,表示磁感应越弱。

人类虽然很早就认识到磁现象,但直到了现代,人们对磁现象的认识才逐渐系统化,发明了不计其数的电磁仪器,像电话、无线电、发电机、电动机等。如今,磁技术已经渗透到了我们的日常生活和工农业技术的各个方面,我们已经越来越离不开磁性材料的广泛应用。

由于物质的磁性既看不到,也摸不着,我们无法通过自己的五种感官(听觉、视觉、味觉、嗅觉、触觉)直接体会磁性的存在,但人们还是在实践中逐步揭开了其神秘面纱。磁铁总有两个磁极,一个是N极,另一个是S极。

⑧ 磁场强度的计算公式是什么

磁场强度的计算公式:H = N × I / Le。

式中:H为磁场强度,单位为A/m;N为励磁线圈的匝数;I为励磁电流(测量值),单位位A;Le为测试样品的有效磁路长度,单位为m。

单位正点磁荷在磁场中所受的力被称为磁场强度H。后来安培提出分子电流假说,认为并不存在磁荷,磁现象的本质是分子电流。自此磁场的强度多用磁感应强度B表示。但是在磁介质的磁化问题中,磁场强度H作为一个导出的辅助量仍然发挥着重要作用。

(8)根据磁场力算磁场强度扩展阅读

一个静止的电子具有静止电子质量和单位负电荷,因此对外产生引力和单位负电场力作用。当外力对静止电子加速并使之运动时,该外力不但要为电子的整体运动提供动能,还要为运动电荷所产生的磁场提供磁能。

可见,磁场是外力通过能量转换的方式在运动电子内注入的磁能物质。电流产生磁场或带负电的点电荷产生磁场都是大量运动电子产生磁场的宏观表现。

同样道理,由一个运动的带正电的点电荷所产生的磁场,是其中过剩的质子从外力所获取的磁能物质的宏观体现。但其磁能物质又分别依附于其中带有电荷的夸克。

⑨ 如何计算磁场强度

根据安培力的定义式计算,或者根据磁感应强度的定义式计算,还能根据点和在磁场中的运动规律算

⑩ 磁场、磁场强度及其单位

大家都知道,用一根加工成条形的天然磁铁,插入铁屑后再移到另一处就会发现其两端能吸满铁屑,在中间极少或没有铁屑,所以称吸力很强的两端为磁极。如果在条形磁铁中间系上线,悬挂起来,使之在水平面内自由转动,此时条形磁铁会一端指北,一端指南而保持不变。我们称指北的一端为北极(N),指南的一端为南极(S)。条形磁铁不论长短,N极和S极都是成对出现,即一端为N极,另一端必为S极。

当另一条形磁铁的一端靠近可以转动的条形磁铁时,转动磁铁会发生偏转,若互相吸引而转动时,说明它们是异名极,若互相排斥而转动时,则是同名极。磁铁相互之间有同性相斥、异性相吸的性质。不论是吸引或排斥,都显示有力的作用存在,这个力称为磁力。

凡是一根磁棒在其周围显示有磁力作用的空间,这个空间,称之为磁场。磁性体不论大小,在其周围空间或大或小都会产生相应范围的磁场,即有源必有场,有场必有源。

1.磁库仑定律

近代物理学中,是以电荷运动的观点讨论磁场的。但在磁法勘探中,我们仍以假想的磁荷、磁量、磁偶极子等古典理论为基础,这是因为应用磁荷的概念能将静电场的计算方法类似地运用于磁场的讨论,方法简单。因此,磁量等概念是辅助概念。

磁量 两极磁性最强是由于两极是磁荷最集中处。我们规定,N极集中的是正磁荷,S极集中的是负磁荷。

1785年,库仑在实验的基础上,确立了两个点极间相互作用的规律,即库仑定律。该定律指出:两个点极间的斥力(或吸力)F与两点极的磁量的乘积成正比,与两点极间距离的平方成反比。即:

F=Qm1Qm2/4πμ0r2 (2-1)

式中:F为两个点磁极间磁力,单位:达因(dyn);Qm1Qm2为两个点磁极的磁量;μ0为真空中的导磁率;r为两点磁极间的距离。真空中的导磁率μ0=4π×10-7H/m。

2.磁场强度及其单位

为了描述磁场性质(大小、方向),引入了磁场强度这个概念。

磁场中某一点的磁场强度,就是在该点上设有一单位正磁荷所受的力。如果该点的磁量为+Qm,所受的力为F,则该点的磁场强度T的大小可用下式表示:

T=F/Qm (2-2)

T是个矢量,其方向即为该点所受F的方向。对于点磁荷磁场,磁场强度的方向是指向负磁荷磁源的,背离正磁荷磁源。

磁场强度T的单位 在旧制(CGSM)中,通常以奥斯特表示,简写为“奥”或“Oe”,是指单位正磁荷在磁源磁场中某一点上所受的力为1dyn,则该点的磁场强度就是1Oe,更小的单位用“伽马”(γ)表示。1Oe=105γ。由于磁感应强度的单位高斯(Gs)与磁场强度单位特(T)有如下关系:B=μH。其中:H为任意点磁场强度;B为磁感应强度。μ在真空、空气、水及大部分沉积岩中等于1,故有B=H。即它们既有相同的量纲,数值也相等。所以有1γ=1nT(纳特)的表示式。但在SI制中,磁场强度单位为安培/米(A/m),1Oe=

A/m,磁感应强度单位是特斯拉(T),1T=104Gs=109nT。故H与B量纲与数值均不相等,不能混用。应说明的是,本章中除了物质磁化时用磁场强度外,其他地方涉及的地磁场均指磁感应强度。故可采用特·纳特等单位,即1γ≈1nT。

磁力线 如果做个实验,将一条形磁铁平置于撒满铁屑的玻璃板下面,则可以看到板上的铁屑排列成图2-1所示的图像,针状铁屑的长轴顺着所处点的磁场方向。因为磁力线上各点的切线方向即为该点磁场强度的方向,其方向是指向负极、背向正极;相邻磁力线永不相交。磁力线的意义在于指出各点磁场强度的方向和数值的相对大小。如在两极磁力线相对密集,磁场强度值就大,中部磁力线相对稀少,场强相对较弱。

图2-1 磁力线

磁偶极子 设有一条形磁铁,长2l(图2-2),计算在两极连线延长线上,距离磁铁中心rcm的A点的磁场强度。根据库仑定律,TA应是磁铁两端+Qm与-Qm在A点的T+Q与T-Q的合向量。

当r≫l时,

普通物探

TA是指向磁铁的。

若有一点B,位于磁铁中垂线上(图2-3),当 r≫l时,

,它的方向与条形磁铁平行,指向上方。

图2-2 条形磁铁磁轴延长线上的磁场

令m=2lQm(m叫磁矩,它的意义后述),则:

普通物探

磁量相等而符号相反的两个距离很近(相对于测点来说)的点磁极,作为一个整体来看,称为磁偶极子。从上面的讨论可以看到,磁偶极子的磁场的特点是与距离的三次方成反比,在磁轴垂直线上的磁场强度为相同距离的中垂线上的磁场强度的两倍。须说明的是,在SI制中,在用磁荷量表达磁场强度的公式中,比旧制多乘一个因子

。用磁化强度表达磁场强度的公式中,比旧制多乘一个因子

,但不论旧制还是SI制,分别计算磁体参数的结果是相同的。

图2-3 条形磁铁中垂线上的磁场

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