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磁场公式

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磁场公式篇一
《磁场公式大全》

十四、磁 场

一、知识网络

概念

二、画龙点睛

1、磁场

(1)磁场的来源

①磁体的周围存在磁场

②电流的周围存在磁场:丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存

在着磁场。

把一条导线平行地放在小磁针的上方,给导线中通入电流。当导线中

通入电流,导线下方的小磁针发生转动。

(2)磁体与电流间的相互作用通过磁场来完成

(3)磁场

①磁场:磁体和电流周围,运动电荷周围存在的一种特殊物质,叫磁场。

②磁场的基本性质:对处于其中的磁极或电流有力的作用。

③磁场的物质性:虽然磁场看不见摸不着,对于我们初学者感到很抽象,其实磁场和电场一样是客观存在的,是物质存在的一种特殊形式。

2、磁场的方向 磁感线

(1)磁场的方向:物理学规定,在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向。

(2)磁感线:

①磁感线所谓磁感线,是在磁场中画出的一些有方向的曲线,在

这些曲线上,每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。 ②磁感线的可以用实验来模拟

(3)几种典型磁体周围的磁感线分布

①条形磁铁磁场的磁感线

②条形磁铁磁场的磁感线

③直线电流磁场的磁感线

直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。

直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判定: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,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

④环形电流磁场的磁感线

环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线。在环形导线的中心轴线上,磁感线和环形导线的平面垂直。

环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定:让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。

⑤通电螺线管磁场的磁感线

通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似,一端相当于南极,一端相当于北极。

通电螺线管内部的磁感线和螺线管的轴线平行,方向由南极指向北极,并和外部的磁感线连接,形成一些环绕电流的闭合曲线。通电螺线管内部的磁场比两极处的磁场更强。

通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系,也可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致,大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。也就是说,大拇指指向通电螺线管的北极。

(4)磁感线的物理意义

①磁感线上任意一点的切线方向表示该位置的磁场方向,亦即小磁针在该位置时N极的受力方向,或小磁针在该位置静止时N极的指向。

②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。磁感线密集处磁场强,稀疏处磁场弱。

(5)磁感线的特点

①磁感线为闭合曲线,无起点和终点。在磁体的外部磁感线由N极发出,回到S极。在磁体的内部磁感线则由S极指向N极。

②在稳定的磁场中,某一点只有惟一确定的磁场方向,所以两条磁感线不能相交。 ③磁感线也不相切。若磁感线相切,则切点处的磁场将趋近于无穷大,这是不可能的。

3、地磁场

(1)地磁场:地球本身在地面附近有空间产生的磁场,叫做地磁场。

(2)地磁场的分布特点:地磁场的分布大致就像一个条形磁铁外面的磁场。

4、磁感应强度

(1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。

说明:如果各处的磁场强弱不同,仍然可用上述方法研究磁场,只是要用一段特别短的通电导线来研究磁场。如果导线很短很短,B就是导线所在处的磁感应强度。

F(2)公式:B= (量度式) IL

(3)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯特,简称特,国际符号是T。

N1T=1 A·m

常见的地磁场磁感应强度大约是0.3×104T~0.7×104T,永磁铁磁极附近的磁感应强

-度大约是103T~1T。在电机的变压器铁芯中,磁感应强度可达0.8T~1.4T。

(4)方向:磁感应强度是矢量,把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。

(5)物理意义:磁感应强度B是表示磁场强弱和方向的物理量。

(6)形象表示方法:在磁场中也可以用磁感线的疏密程度大致表示磁感应强度的大小,这样,从磁感线的分布就可以形象地表示磁场的强弱和方向。

在同一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。

(7)磁场的叠加:磁感应强度是矢量,它可以合成,合成同样遵守平形四边形定则。 若空间存在几个磁场,空间的磁场应由这几个磁场叠加而成,某点的磁感应强度为B。 B=B1+B2+B3„„(矢量和)

例题:如图所示,三根通电直导线垂直纸面放置,位于b、c、d

通电电流大小相同,方向如图。a位于bd

中点。则a点的磁感应强度方

向是( )

A.垂直纸面指向纸里 B.垂直纸面指向纸外

C.沿纸面由a指向b D.沿纸面由a指向c

解析:根据安培定则:b、d两根导线在a点形成的磁场,磁感应强度大小相等,方向相反,合磁感应强度应为零,故a点磁场就由通电导线c来决定,根据安培定则在a点处的磁场,磁感应强度方向应为沿纸面由a指向b,正确选项为C。

例题:①磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流强度是2.5 A,导线长1 cm,它受到的安培力为5×10-2 N,则这个位置的磁感应强度是多大?

②接上题,如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时,这一点的磁感应强度应是多大?

③如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否肯定这里没有磁场. --

F解答:①B=2T。 IL

②磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该点的磁感应强度是2 T。

③如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则可能有两种可能:该处没有磁场;该处有磁场,只不过通电导线与磁场方向平行。

5、匀强磁场

(1)定义:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。

(2)产生方法:距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管内

部的磁场(除边缘部分外)都可认为是匀强磁场。

(3)磁感线的特点:匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线。

6、安培力

(1)安培力:磁场对电流的作用力通常称为安培力。

⑵安培力的大小:F=BILsinθ

θ=900时 F=BIL

在非匀强磁场中,公式F=BILsinθ适用于很短的一段通电导线,这

是因为导线很短时,它所在处各点的磁感应强度的变化很小,可近似认为

磁场是匀强磁场。

θ为通电导线方向与磁场方向有一个夹角,我们可以把磁感应强度B分解为两个分量:一个是跟通电导线方向平行的分量B1=Bcosθ,另一个是跟通电导线方向垂直的分量B2=Bsinθ。B1与通电导线方向平行,对电流没有作用力,电流受到的力是由B2决定的,即F=ILB2。将B2=Bsinθ代入上式,得到F=ILBsinθ。这就是通电导线方向与磁场方向成某一角度时安培力的公式。公式F=BIL是上式θ=90°时的特殊情况。

(3)安培力的方向

安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。

通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,

可以用左手定则来判定:

伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平

面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向

电流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培

力的方向。

应该注意的是:若电流方向和磁场方向垂直,则磁场力的方向、电流方向、磁场方向三者互相垂直;若电流方向和磁场方向不垂直,则磁场力的方向仍垂直于电流方向,也同时垂直于磁场方向。

(4)安培力F、磁感应强度B、电流I三者的方向关系

通电导线在磁场中所受安培力F,总垂直于电流与磁感线所确定的平面.

①已知电流I、磁感应强度B的方向,可用左手定则唯一确定安培力F的方向.

②已知F和B的方向,当导线的位置确定时,可唯一确定电流I的方向.

③已知F和I的方向时,磁感应强度B的方向不能唯一确定.

(5)用有效长度计算安培力的大小

如图所示,弯曲的导线ACD的有效长度为l,等于两端点A、D所连直线的长度,其所受的安培力为:F = BIl

(6)安培力作用下物体运动方向的判断

①电流元法:即把整段电流等效成多段直线电流元用左手定则判断出每小段电流元所受安培力方向再判断合力的方向,然后再确定运动方向.

②等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁,条形磁铁也可以等效成环形电流或通电螺线管.通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流.

③利用结论法:

a、当两电流相互平行时,无转动趋势;同向电流相互吸引;反向电流相互排斥; b、两电流不平行时,有转动到相互平行、电流方向相同的趋势.

利用这些结论分析、判断,可以事半功倍.

例题:如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通过图示方向电流时,导线的运动情况是(从上往下看)()

磁场公式篇二
《磁场公式》

F是电场力(N) k是静电力常量(=9.0×109N?m2/C2)q1、q2是电荷带电量(C) r是两个电荷的距离(m);2.E=Fq E是电场强度(N/C或V/m2均可,1N/C=1V/m2)F是电场力(N) q是电荷量(C)*点电荷: EQ是点电荷电场强度(N/C或V/m2均可,1N/C=1V/m2)k是静电力常量(=9.0×109N?m2/C2) Q是点电荷带电量(C) r是半径(m);3. φ=Eq φ是电势(V) E是电势能(J) q是电荷量(C);4. = UAB是A、B两点的电势差(V) q是电荷量(C)WAB是从A点到B点做的功(J)EpA 是A点的电势能(J) EpB是B点的电势能(J)φA是A点电势(V) φB是B点电势(V);5.UAB=EdUAB是A、B两点的电势差(V) d是距离(m)E是电场强度(N/C或V/m2均可,1N/C=1V/m2)6.C=QU C是电容(F) Q是电荷量(C) U是电势差(V);7.推导公式:E=Ud = =4πkQεs E是电场强度(N/C或V/m2均可,1N/C=1V/m2)U是电势差(V) d是距离(m) Q是带电量(C) k是静电力常量(=9.0×109N ?m2/C2) ε是相对介电常数;8.q=Itq是电荷量(C) I是电流(A) t是时间(s);9.I=UR (欧姆定律) I=ER+r (闭合电路欧姆定律)I是电流(A) U是电势差(电压)(V) R是电阻(Ω)E是电动势(V) r是内电阻(Ω)推导公式:E=U外+U内=IR+IrU外是外电路电势差(电压)(V) U内是内电路电势差(电压)(V)串联电路总电阻:R=R1+R2+并联电路总电阻: = + =>R= *串联分压与电阻成正比,并联电流与电阻成反比:“串正并反”!10.P=UI W=UIt=PtP是电功率(W) U是电势差(电压)(V) I是电流(A)W是电功(J) t是时间(s)推导公式:∵I=UR ,P=UI ∴R= ,P=I2RU额是额定电压(V) U实是实际电压(V) P额是额定功率(W) P实是实际功率(W)R是纯电阻电路的电阻(Ω)Q=I2Rt,R=ρLS Q是电流产生的热量(焦耳热)(J) L是导体长度(m)ρ是电阻率,由材料本身决定(Ω?m) S是导体横截面积(m2);*欧姆定律中的所有公式要求是在纯电阻电路中使用。注意电动势(电源)的内阻r不可忽略!11.F=BILF是安培力(N) B是磁感应强度(T) S是面积(m2);12. Φ=BSΦ是磁通量(Wb) B是磁感应强度(T) S是面积(m2)13.f=qVBf是洛伦兹力(N) q是电荷量(C) V是速度(m/s)B是磁感应强度(T);推导公式:∵f=F向 ∴qVB=m ∴R=mVqB T=2πrV =2πmqB f是洛伦兹力(N) F向是向心力(N) q是电荷量(C)V是速度(m/s) B是磁感应强度(T) m是质量(kg)r是半径(m) T是周期(s)。人教版高中物理(选修3-2)公式1.Φ=BSsinθΦ是磁通量(Wb) B是磁感应强度(T) S是面积(m2)sinθ是磁场方向与导体面的夹角正弦值;2.E=nΔΦΔt

E是感应电动势(V) n是匝数(匝) Φ是磁通量的变化量(Wb) Δt是磁通量的变化时间(s);推导公式:E=nΔΦΔt =nSΔBΔt =nBΔSΔt =BLVsinθB是磁感应强度(T) S是面积(m2) ΔS是变化面积(m2) ΔB是变化磁感应强度(T)L是有效长度(m) V是速度(m/s) sinθ是磁场方向与运动方向的夹角正弦值;推导公式:F安= q=n ΔΦr' P安=P电=B2L2V2R+r F安是安培力(N) Vm是最大速度(m/s) R是外总电阻(Ω) r是内总电阻(Ω) r’是导体本身电阻(Ω) P安是安培力的功率(W)P电是电功率(W) V是速度(m/s); 3.E自=LΔIΔt E自是自感电动势(V) L是自感系数(H) ΔI是变化自感电流(A) Δt是变化时间(s);4.e=Emsinωte是电动势(电压)(V) Em是电动势(电压)的峰值(V)ω是线圈转动的角速度(rad/s) t是时间(s);5.Em=nBSωEm是电动势(电压)的峰值(V) n是匝数(匝)B是磁感应强度(T) S是面积(m2) ω是线圈转动的角速度(rad/s);6.T=1f T是周期(s) f是频率(Hz);7.I= =0.707Im Um= =0.707UmI是电流的有效值(A) Im是电流的峰值(A)U是电压的有效值(V) Um是电压的峰值(V);8. U1是原线圈两端电压(V) U2是副线圈两端电压(V)n1是原线圈的匝数(匝) n2是副线圈的匝数(匝);推导公式:n1I1=n2I2I1是原线圈中的电流(A) I2是副线圈中的电流(A)n1是原线圈的匝数(匝) n2是副线圈的匝数(匝)。

磁场公式篇三
《磁场概念、公式》

1在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积的

FF。定义式B是典ILIL

型的比值定义法,与电场强度由电场本身决定一样,磁感应强度由磁场本身决定,跟该位置放不放通电导线及通电导线的电流大小等无关。 比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,用符号B表示,即B2磁感线的特点:闭合曲线,在磁体外部由N极指向S极,磁体内部由S极指向N极。 3地磁场:地磁场与条形磁铁的磁场相似,主要特点如下:

①地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近.地球的地理两极

与地磁两极不重合.磁感线分布如图所示.

②地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极,竖直分量(By)在南

半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下.

4BS,平面与B垂直.若平面与B不垂直,则要用这个面在垂直于磁

场B方向的投影面积S与B的乘积表示磁通量,BS磁通量为标量,为了计算方便,有了“正”“负”之分.任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入时磁通量为正,则从反面穿入时磁通量为负.

5安培力(有效长度的理解要注意)

①垂直于磁场B放置、长为L的一段导线,当通过的电流为I时,它所受到的安培力F为FILB.

②当磁感应强度B的方向与导线方向平行时,受力为零.

③当磁感应强度B的方向与导线方向成角时,安培力FILBsin.

6洛伦兹力

(1)电荷量为q的粒子以速度v运动,速度方向与磁感应强度的方向夹角为,则粒子受到的洛伦兹力大小为FqvBsin.

(2)若v与B垂直,则FqvB.

(3)若v//B,则F0.

7洛伦兹力提供带电粒子做圆周运动所需的向心力. mv2mv2

由牛顿第二定律得qvBm,则粒子运动的轨道半径R,运动周期T. qBqBR

8速度选择器:如图,带电粒子必须以唯一确定的速度进入才能匀速通过E速度选择器,否则将发生偏转,这个速度v,方向向右. B

9法拉第电磁感应定律

公式:E,若闭合电路为n匝线圈,则En tt

①若磁感应强度B不变,线圈在垂直于磁场方向上的面积S变化,则EnB

②若S不变,B变,则EnS tBS t

10导线切割磁感线时的感应电动势

在匀强磁场中,B与L垂直、v与L垂直的情况下,若导体垂直磁感线切割,即vB时产生的感应电动势EBLv;若导体不垂直切割,设v与B的夹角为,则EBLvsin 11正弦交流电产生,最大值E=nBSƜ,有效值的概念,注意只有正弦交流电最大值才是有效

12远距离输电过程示意图,如图所示.

13几个常见的关系:(要注意谁决定谁,电压、电流、功率)

InIn(1)电流关系:12,I2I3,34 I2n1I4n3

(2)电压关系: UnU1n1,U2IR线U3,33,其中n1、n2、n3、n4分别表示升压变U2n2U4n4

压器的原副线圈的匝数和降压变压器的原副线圈的匝数.

2(3)功率关系:P,P 1P2,P3P4,P2P3,P4P1P线耗P线耗线耗I2R线

磁场公式篇四
《磁场参数计算公式》

磁场参数计算公式

一、磁场强度与磁感应强度计算公式

1、磁场强度与磁感应强度定义

磁场强度是线圈安匝数的一个表征量,反映磁场的源强弱。磁感应强度则表示磁场源在特定环境下的效果。打个不恰当的比方,你用一个固定的力去移动一个物体,但实际对物体产生的效果并不一样,比如你是借助于工具的,也可能你使力的位置不同或方向不同.对你来说你用了一个确定的力.而对物体却有一个实际的感受,你作用的力好比磁场强度,而物体的实际感受好比磁感应强度。

2、磁场强度与磁感应强度区别

磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质(即磁场强弱和方向)的两个物理量。由于磁场是电流或者说运动电荷引起的,而磁介质(除超导体以外不存在磁绝缘的概念,故一切物质均为磁介质)在磁场中发生的磁化对源磁场也有影响(场的迭加原理)。因此,磁场的强弱可以有两种表示方法:在充满均匀磁介质的情况下,若包括介质因磁化而产生的磁场在内时,用磁感应强度B表示,其单位为特斯拉T,是一个基本物理量;单独由电流或者运动电荷所引起的磁场(不包括介质磁化而产生的磁场时)则用磁场强度H表示,其单位为A/m2,是一个辅助物理量。具体的,B决定了运动电荷所受到的洛仑兹力,因而,B的概念叫H更形象一些。在工程中,B也被称作磁通密度(单位Wb/m2)。在各向同性的磁介质中,B与H的比值即介质的绝对磁导率μ。

3、磁场强度计算公式: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。

4、磁感应强度计算公式:B = Φ / (N × Ae)

式中:B为磁感应强度,单位为Wb/m^2;

Φ为感应磁通(测量值),单位为Wb;

N为感应线圈的匝数;

Ae为测试样品的有效截面积,单位为m^2。

二、磁通量与磁通密度相关公式:

1、Ф = B * S (1)

Ф:磁通(韦伯);

B :磁通密度(韦伯每平方米或高斯),1韦伯每平方米=104高斯

S:磁路的截面积(平方米)

2、B = H * μ (2)

μ:磁导率(无单位也叫无量纲);H:磁场强度(伏特每米)

3、H = I*N / l (3)

I:电流强度(安培);N:线圈匝数(圈T);l:磁路长路(米)

4、当电源电压做正弦变化时,主磁通也做正弦交变,设其瞬时值为:

msinwt 带入公式eNd得感应电动势的瞬时值为 dt

deNwNmcoswt dt

则感应电动势的有效值为:

EemwNm2fNm4.44fNm 222

其中f为交流电频率,N为线圈匝数。

磁场公式篇五
《电场磁场公式》

带电粒子在电场中的运动

带电粒子在洛仑兹力作用下的圆周(或部分圆周)运动

磁场公式篇六
《电场磁场公式概念对比》

磁场 电场 类比

一 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。 磁荷意义下,磁场强度的定义为:

与电场强度类似。 在介质中,磁场强度则通常被定义为: 式中为磁化强度。

)量纲为;在高斯单位制(CGS

)中磁在国际单位制(SI)中,磁场强度的单位为安[培]/米(场强度单位是奥[斯特]()。1安/米相当于奥。

简易定义:把磁场中某点磁感应强度B与介质磁导率μ的比值叫作该点的磁场强度。

磁场强度由磁感应强度与磁导率定义而来,起辅助作用,重要的是理解后两者。

介质中的磁场强度

在恒定磁场中磁场强度的闭合环路积分仅与环路所链环的传导电流有关而不含束缚分子电流,即

在真空中,磁场强度

麦克斯韦方程组

在时变电磁场中,磁场强度的闭合环路积分与环路所链环的全电流有关,但仍不包括束缚分子电流,即

全电流由传导电流与位移电流

式中

。 为传导电流密度; 组成。此式的微分形式为 为电位移矢量的时间变化率,即位移电流密度,其面积积分为

磁路中磁场强度的计算公式

磁场强度的计算公式:

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。

二 磁位差

恒定磁场中无传导电流分布的空间区域内两点a与b之间的标量磁位之差(又称磁位降)。记为U m。

它与静电场中的电位差相似。其定义为H为沿ab曲线长度元dl处的磁场强度。在国际单位制(SI)中,磁位差

的单位为安

(A)

三 磁通[量]

通过给定有向面S的磁感应强度B的通量。

中文名称:磁通[量];英文名称:magneticflux;定义:通过给定有向面S的磁感应强度B的通量。

设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面,磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个平面的磁通量,简称磁通。标量,符号“Φ”

四 磁感应强度 (也称磁通密度)

这个物理量之所以叫做磁感应强度,而没有叫做磁场强度,是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量了,区别:磁感应强度反映的是相互作用力,是两个参考点A与B之间的应力关系,而磁场强度是主体单方的量,不管B方有没有参与,这个量是不变的

定义方法

电荷在电场中受到的电场力是一定的,方向与该点的电场方向相同或者相反。电流在磁场中某处所受的磁场力(安培力),与电流在磁场中放置的方向有关,当电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;当电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大。

点电荷q以速度v在磁场中运动时受到力f 的作用。在磁场给定的条件下,f的大小与电荷运动的方向有关 。当v 沿某个特殊方向或与之反向时,受力为零;当v与这个特殊方向垂直时受力最大,为Fm。Fm与|q|及v成正比,比值 与运动电荷无关,反映磁场本身的性质,定义为磁感应强度的大小,即。B的方向定义为:由正电荷所受最大力Fm的方向转向电荷运动方向 v 时 ,右手螺旋前进的方向 。定义了B之后,运动电荷在磁场 B 中所受的力可表为 F= QVB,此即洛伦兹力公式。

除利用洛伦兹力定义B外,也可以根据电流元Idl在磁场中所受安培力df=Idl×B来定义B,或根据磁矩m在磁场中所受力矩M=m×B来定义B,三种定义,方法雷同,完全等价。

磁感应强度公式。

B=F/IL=F/qv=E/Lv =Φ/S

F:洛伦兹力或者安培力

q:电荷量

v:速度

E:感应电动势

Φ(=ΔBS或BΔS,B为磁感应强度,S为面积):磁通量

S:面积

定义式及量纲 定义式F=ILB

表达式B=F/IL

量纲

在国际单位制(SI)中,磁感应强度的单位是特斯拉[2],简称特(T)。在高斯单位制中,磁感应强度的单位是高斯(Gs ),1T=10KGs等于10的四次方高斯。由于历史的原因,与电场强度E对应的描述磁场的基本物理量被称为磁感应强度B,而另一辅助量却被称为磁场强度H,名实不符,容易混淆。通常所谓磁场,均指的是B。

B在数值上等于垂直于磁场方向长1 m,电流为1 A的导线所受磁场力的大小

B= F/IL (F=BIL而来)

注: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 常用计算式编辑

无限长载流直导线外

其中,,为真空磁导率。r为该点到直导线距离。

圆电流圆心处

其中,r为圆半径。

无限大均匀载流平面外

其中,α是流过单位长度的电流。

一段载流圆弧在圆心处

其中,φ是该圆弧对应的圆心角,单位为弧度。

毕奥-萨伐尔定律

Idl表示恒定电流的一电流元,r表示从电流元指向某一场点P的径矢,式中B、dl、r均为矢量。

五 磁通链

磁通链就是磁通量乘以线圈的匝数。磁通链代表了单位导体截面通过磁通量的多少,就是磁通的强度。 用符号表示Ψ 单位为韦(伯)Wb

Ψ=N(匝数)*B(磁感应强度)*S(面积)

利用回路(粗导线构成)的磁通匝链数,计算了同轴电缆通以低频,高频电流时的自感。

公式

一、F=Φ·Rm,Φ=B*S(S为与磁场方向垂直的平面的面积),Rm=L/μA(L表示磁路长度,A表示磁路横截面积)。

二、F = N·I,N表示线圈匝数,I表示线圈中的电流大小。

三、F = H·L,(H为磁场强度,与磁密度B和磁路材料等有关) L表示磁路长度。

公式一:作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的磁通量 Φ 与磁阻Rm的乘积。

公式二:通电线圈产生的磁动势 F 等于线圈的匝数 N 和线圈中所通过的电流 I 的乘积,也叫磁通势,磁动势F的单位是安培(A)。

公式三:F 是磁场强度H在磁路L上的积分。

感应电机的磁动势为:N-绕组匝数,单位为次数(turns)

 I-绕组中的电流,单位为安培 (A)

 Φ-磁通量,单位为韦伯 (Wb)

 Rm-磁路的磁阻,单位为安培/韦伯 (A/Wb)

公式一又被称为霍普金斯定律或磁路欧姆定律.

单位

安培-匝数(At), 国际单位制。代表一匝导线线圈流过1安培电流时所产生的磁势。

吉伯 (gilbert 或Gi),是IEC1930 [1]提出的单位。属于厘米-克-秒制中的磁动势单位。与安培-匝数定义不同,是一个比安培-匝数稍小的单位。这个单位是以英国物理学家和哲学家威廉·吉尔伯特 (1544–1603)的名字命名的。

磁场公式篇七
《磁场公式大全》

永久免费组卷搜题网十四、磁 场一、知识网络概念二、画龙点睛1、磁场(1)磁场的来源①磁体的周围存在磁场②电流的周围存在磁场:丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。把一条导线平行地放在小磁针的上方,给导线中通入电流。当导线中通入电流,导线下方的小磁针发生转动。(2)磁体与电流间的相互作用通过磁场来完成(3)磁场①磁场:磁体和电流周围,运动电荷周围存在的一种特殊物质,叫磁场。 ②磁场的基本性质:对处于其中的磁极或电流有力的作用。永久免费组卷搜题网

磁场公式篇八
《磁场公式》

磁场公式篇九
《电磁场公式总结》

电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的

一部分转移到另一部分,在任何物理过程中电荷的代数和总是守恒的.

BWABAAB

Edl.

Aqq

电位差(电压):单位正电荷的电位能差.即:UAB

十、电场

1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}

3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}

4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}

6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=UA-UB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)} 9.电势能:EA=qUA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),UA:A点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值} 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}

13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ε:介电常数) 常见电容器〔见第二册P111〕

14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2

15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平抛运动:垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot;平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m (在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 注:

(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;

(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;

(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];

(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;

(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面; (6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;

(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;

(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。 十一、恒定电流

1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)} 2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}

3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)} 4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外

{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}

5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)} 6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)} 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}

9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+… 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+… 电流关系 I总=I1=I2=I3=… I并=I1+I2+I3+… 电压关系 U总=U1+U2+U3+… U总=U1=U2=U3=… 功率分配 P总=P1+P2+P3+ … P总=P1+P2+P3+ … 10.欧姆表测电阻

(1)电路组成 (2)测量原理

两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro)

接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)

由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小

(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。

(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 11.伏安法测电阻

电流表内接法:电压表示数U=UR+UA Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真

电流表外接法:电流表示数I=IR+IV Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真 选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2] 选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]

12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法 限流接法

电压调节范围小,电路简单,功耗小 便于调节电压的选择条件Rp>Rx

电压调节范围大,电路复杂,功耗较大 便于调节电压的选择条件Rp<Rx

注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大; (3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻; (4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;

(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r); (6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。 十二、磁场

1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A•m

2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)} 3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}

4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种): (1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0

(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T) 2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。 注:

(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负; (2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料 十三、电磁感应

1.[感应电动势的大小计算公式] 1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}

2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}

3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}

4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)} 2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}

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