几种常见的磁场课件-新人教版选修

几种常见的磁场磁场是一种无形的力场，由移动的电荷产生磁场可以通过磁力线来表示，这些力线从磁体的北极出发，指向南极磁场的概念磁铁的吸引力指南针的指向磁场线磁铁可以吸引铁、钴、镍等金属材料，这就指南针的指向性也是由磁场造成的，地球本磁场线是一种假想的线，用来描述磁场的方是磁场的存在身就是一个巨大的磁体向和强度磁场的性质磁场对运动电荷的作用磁场对电流的作用磁场对运动电荷有力的作用磁磁场对电流有力的作用磁场力场力的大小与电荷的电荷量、速的大小与电流强度、导线长度和度大小和磁场强度成正比，与电磁场强度成正比，与电流方向和荷速度和磁场方向的夹角有关磁场方向的夹角有关磁场的叠加磁场的相互作用多个磁场叠加，叠加后的磁场强磁场之间会相互作用，同极相斥度等于各磁场强度矢量的和，异极相吸磁场的力线磁场的力线是用来描述磁场方向的曲线力线是假想的曲线，它们在磁场中任何一点都与该点的磁场方向一致力线的疏密表示磁场的强弱磁场强的地方，力线密集；磁场弱的地方，力线稀疏磁力线是封闭的曲线，它们不会交叉静磁场的特点稳定性方向性可叠加性保守性静磁场是稳定不变的时间不静磁场具有方向性它在空间多个静磁场可以叠加形成新的静磁场是保守场它不会做功会改变磁场的大小和方向中具有特定方向，通常由磁力磁场，并且可以由势函数描述线表示静磁场的表示磁场可以用磁力线来表示磁力线是假想的曲线，它的方向在每一点上都与该点的磁场方向一致磁力线的疏密表示磁场强弱，磁力线越密集的地方，磁场越强，反之，磁力线越稀疏的地方，磁场越弱磁力线是闭合曲线，它们从磁体的极出发，回到极N S静磁场的强度静磁场的强度是用来描述磁场强弱程度的物理量静磁场的强度是指磁场对放入其中的磁性物质产生的力的大小11000特斯拉高斯磁场强度的单位是特斯拉，以纪念特斯拉等于高斯T11000尼古拉特斯拉·静磁场强度的计算生物萨伐尔定律-1该定律用于计算由稳恒电流产生的磁场强度安培环路定律2该定律用于计算通过封闭环路产生的磁场强度叠加原理3多个电流源产生的磁场强度可通过叠加原理计算静磁场的叠加叠加原理叠加结果多个磁场同时存在于空间中，它们的磁感叠加的结果是所有磁场磁感应强度的矢量应强度可以叠加和叠加遵循矢量加法原则，这意味着磁感应叠加后得到的磁场强度可能比单个磁场更强度的方向和大小都需要考虑大，也可能更小，甚至方向也可能改变导体中的磁场电流产生磁场安培定则磁场线导线圈磁场电流通过导体时会产生磁场，右手定则可以用来判断电流方磁场线是用来描述磁场方向和导线圈的磁场强度取决于电流磁场方向与电流方向有关向和磁场方向强度的工具，磁场线从北极出大小和线圈形状发指向南极泰斯拉磁场单位泰斯拉是磁感应强度的国际单位制单位它是以尼古拉特斯拉的名字命名T·的，尼古拉特斯拉是一位塞尔维亚裔美国发明家、物理学家和电气工程师，对·现代交流电系统的开发做出了重大贡献特斯拉等于牛顿每安培每米它也可以表示为韦伯每平方11N/A·m1米Wb/m²泰斯拉是一个相当大的单位，所以通常使用较小的单位，例如毫特斯拉mT或微特斯拉μT环形磁场环形磁场是常见的磁场形式之一，由通电螺线管或环形线圈产生螺线管通电后，会在其内部产生磁场，形成一个圆环形的磁场环形磁场具有方向性和均匀性，在磁场中心区域，磁场强度最大，并随着距离中心的增加而逐渐减弱匀强磁场磁场强度特点

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2.12匀强磁场中，磁感应强度的大在均匀的磁场中，磁场线彼此小和方向处处相同平行且均匀分布应用例子

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4.34广泛应用于磁共振成像、磁悬典型的例子是长直螺线管内部浮列车等领域的磁场非均匀磁场磁场强度变化非均匀磁场是指磁场强度在空间中随位置变化的磁场磁感应强度的大小和方向在不同的位置都不相同，因此磁力线也发生变化，例如，条形磁铁周围的磁场，磁力线在两极附近比较密集，而在两极之间的区域则比较稀疏磁通量定义通过某一面积的磁力线数目单位韦伯Wb公式Φ=BS其中，为磁通量，为磁感应强度，为面积ΦB S磁通量密度磁通量密度是指单位面积上的磁通量，是衡量磁场强弱的物理量它用符号表示，单位是特斯拉B T磁通量密度的大小与磁场的强弱和磁场方向有关磁场越强，磁通量密度就越大磁场的方向与磁通量密度的方向一致在实际应用中，磁通量密度常用于测量磁场的强弱，如在电机、发电机、磁悬浮列车等设备中电流对磁场的作用指南针电磁铁磁场力线指南针可以感知磁场，并指向磁场方向电电磁铁是利用电流产生磁场的装置，可以用电流会改变磁场力线的分布，这可以用来研流会产生磁场，因此指南针可以用来探测电来控制电流的方向和大小究电流对磁场的影响流安培环路定律安培环路定律安培环路定律是电磁学中的一个重要定律，它描述了电流与磁场之间的关系定律内容定律指出，闭合回路上的磁场强度积分等于回路包围的电流的代数和应用范围安培环路定律广泛应用于计算各种形状电流产生的磁场，例如直线电流、环形电流等意义安培环路定律为我们提供了理解和计算磁场的一种重要工具正磁场和负磁场正磁场负磁场由电流方向决定电流方向沿顺时针方向流动，磁场方向为电流方向沿逆时针方向流动，磁场方向为向外，为负磁场向内，为正磁场左手定则用左手拇指指向电流方向，四指弯曲方向为磁场方向，即正磁场方向磁通量的定义磁力线穿过曲面的数量与磁场强度和面积有关磁通量的大小等于穿过该曲面的磁通量与磁场强度的强度成正比磁力线的条数，方向与磁力线的，与曲面的面积成正比，也与曲方向一致面与磁力线之间的夹角有关磁通量的单位描述磁场穿透曲面的程度磁通量的单位是韦伯（），磁通量的大小反映了磁场穿过曲Wb1韦伯等于特斯拉平方米面的程度，磁通量越大，磁场穿1·透曲面的程度越强磁感应强度的定义磁场强度矢量磁感应强度是指磁场对放入其中磁感应强度是一个矢量，它的大的磁体或电流所产生的作用力的小和方向都表示磁场对磁体或电大小流的作用力的大小和方向特斯拉磁感应强度的单位是特斯拉，特斯拉等于牛顿每安培每米T11法拉第电磁感应定律变化的磁场1磁通量发生变化感应电动势2产生感应电流方向3楞次定律公式4E=-ΔΦ/Δt法拉第电磁感应定律揭示了变化的磁场产生感应电动势的现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中就会产生感应电动势，进而产生感应电流楞次定律感应电流方向抵抗磁场变化楞次定律是电磁感应定律的补充，它解释了感应电流的方向感应电流产生的磁场方向总是与引起它产生的磁场变化的方向相反感应电动势的计算法拉第电磁感应定律1计算感应电动势的核心磁通量变化率2磁通量变化率越大，感应电动势越大线圈匝数3线圈匝数越多，感应电动势越大磁场强度4磁场越强，感应电动势越大感应电动势的计算是基于法拉第电磁感应定律，该定律指出，闭合电路中感应电动势的大小等于穿过该电路的磁通量变化率磁通量变化率越大，感应电动势越大同时，线圈匝数越多，感应电动势也越大磁场强度越强，感应电动势也越大交变磁场变化规律影响因素应用交变磁场指的是方向或强度随交变磁场的变化频率和振幅会交变磁场在电力系统、电磁感时间变化的磁场影响其性质应等领域有广泛应用常见的交变磁场形式包括正弦频率越高，磁场变化越快，反例如，交流发电机利用交变磁磁场和方波磁场之亦然场产生电流涡流的产生变化的磁场闭合回路12导体中切割磁感线会产生感应感应电流形成闭合回路，在导电流体内部流动涡流能量消耗34这种闭合回路产生的电流称为涡流会产生热量，导致能量消涡流耗涡流的应用感应加热磁制动涡流检测涡流产生的热量可用于金属的热处理，例如利用涡流产生的阻力，可以实现对高速运动利用涡流对金属缺陷的敏感性，可以检测金淬火和回火物体的制动属材料的内部缺陷交变磁场和涡流的关系变化磁场产生涡流涡流产生磁场

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2.12交变磁场是变化的磁场，它会涡流产生磁场，这个磁场又会诱导导体中产生涡流，涡流的与原来的交变磁场相互作用，方向与磁场变化方向相反从而影响交变磁场影响因素

3.3涡流的大小和方向受到交变磁场的频率、强度、导体的形状和材料等因素的影响磁滞回线磁滞回线是描述磁性材料磁化特性的一种曲线它反映了磁性材料在磁场作用下的磁化过程，以及磁场消失后磁性材料保留的剩余磁化强度磁滞回线形状可以反映材料的磁性能，如矫顽力、磁饱和度、磁导率等磁铁的性质磁性磁极磁铁具有吸引铁、钴、镍等金属的性磁铁有两个磁极，分别为南北极，同质极相斥，异极相吸磁场磁化磁铁周围存在磁场，磁场的方向由磁磁铁可以使某些物体磁化，例如铁钉力线表示软磁材料和硬磁材料软磁材料硬磁材料软磁材料易于磁化，也易于退磁它们在磁场消失后，磁性会很快硬磁材料不易磁化，但一旦磁化后，磁性会长期保持消失。