磁通量是什么?(对磁通量的理解)

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  磁通量是什么

  (1)定义:一个面积为S的平面垂直于一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量,如图所示,

  (2)物理意义:可表示穿过某一面积的磁感线净条数(磁通量的代数和)

  (3)磁通量是标量,但有正负之分,正负仅表示穿入或穿出某面,而且是人为规定的.

  穿过某个面有方向相反的磁场,则不能直接用φ=BS进行计算,应考虑相反方向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量.若磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向穿过它的磁通量为φ₁,反向穿过它的磁通量为φ₂,则穿过该平面的磁通量等于磁通量的代数和,即φ₁-φ₂.

  (4)大小计算

  ①φ=BS,S为与B垂直的面积,不垂直时,取S为平面在与B垂直方向上的投影面积,我们称之为“有效面积”.

  线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为B,线圈面积为S,如图所示把面积S投影到与磁场垂直的方向即水平方向,则S⊥=Scosθ,故φ=BS⊥=BScosθ.把磁感应强度B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥,B∥不穿过线圈,且B⊥=Bcosθ,故φ=B⊥S=BScosθ.

  ②如果磁场范围有限,如图甲所示,

  开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60度,线框在垂直于磁感线方向且在磁场中的投影面积不变,这时“有效面积”为S/2,磁通量φ=BS/2;如果磁场范围有限,如图乙所示,当线圈包含全部磁场时,面积再扩大,磁通量仍不变,还是=BS(S为磁场区域面积)

  (5)单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦,符号是Wb.1Wb=1T·m²

  (6)磁通密度

  ①概念:垂直于磁场方向单位面积内的磁通量叫作磁通密度即B=φ/S.

  ②意义:它反映了磁感应强度的大小,即磁感线越密的地方磁场越强,磁感应强度越大

  ③由B=φ/S可知磁感应强度B的另一个单位为Wb/m²,即1T=1Wb/m²=1N/(A·m)

  1.磁通量是针对某个面来说的,与给定的线圈匝数多少无关,即在进行有关磁通量的计算时,不要考虑线圈的匝数n.

  2磁通量的变化量△Φ=Φₜ-Φ₀,也与线圈匝数无关,其数值等于初、末态穿过某个平面的磁通量的代数差,平面或曲面的正反面不一样,磁通量就会有正有负.

  3.Φ = BS 可以理解为通过某个曲面的磁感线条数。将磁感线的疏密与磁感应强度的强弱按比例画出,通过某个面的磁通量与磁感线条数就实现了无缝对接.

  【名师提醒】

  1.磁通量是对某一个特定的“面”而言的,是面的特征量,不单是磁场的特征量,没有特定的面,就无磁通量之说.

  2.磁感线是闭合曲线(不同于静电场的电场线),所以穿过任意闭合曲面的磁通量一定为零,即Φ=0.例如,一个球面,磁感线只要穿入球面,就一定穿出球面,此时穿过球面的磁感线净条数为零,即磁通量为零.

  3.当磁感应强度和回路面积同时发生变化时,不能用△Φ=△B·△S计算.

标签: 磁通量 磁感应强度 磁感线 磁通密度

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