磁感应强度矢量 -凯时尊龙官网
2017-04-28 10:35 点击:54
将小磁针放入通电螺线管的不同位置,发现离螺线管两端较远处小磁针受力不明显,靠近螺线管两端处小磁针受力较明显。说明靠近螺线管两端处磁场较强,远离螺线管两端处磁场较弱。同时还可看到,在磁场中不同的位置,小磁针的指向不同,而且对某一固定位置,小磁针平衡时总是指向某一固定方向。由此可见,磁场不仅有大小,而且还有方向。为了定性描述磁场,我们根据运动电荷在磁场中受力的性质,引入一个新的物理量—磁感应强度矢量 。下面利用运动试探电荷在磁场中受力的实验来定义磁感应强度矢量
1、定义
当亥姆霍兹线圈不通电时,不存在磁场,无论电子束(运动电荷)的速度沿速度方向运动,它的轨迹都是一条直线。线圈通电后,建立了稳恒磁场,电子束在磁场中偏转,由此可以确定运动电荷受磁力的大小和方向。大量实验发现
⑴一般情况下,运动电荷通过磁场某一点时都受到磁力作用,但沿磁场方向(零力线方向)运动时,运动电荷不受力。
⑵当运动电荷垂直磁场方向运动时受力最大,用 表示。且它的大小与成正比, 的方向垂直磁场方向和运动方向组成的平面。
⑶最大磁力 与 的比值 对磁场中某一固定位置来说是为一常数,它与电荷无关,只与该点的磁场有关。磁场强处这一常数值大,磁场弱处这一常数值小。可见,比值 的大小可以反映出磁场中某一点处磁场的性质。我们引入磁感应强度矢量来描述磁场的强弱和方向,定义的大小为
的方向与该点的磁场方向一致,即在该点处小磁针n 极所指的方向。单位:特斯拉()。此外的单位还有高斯(),。
2、关于与磁场强度的一点说明
既然与对应,就应该称为磁场强度,但现在称为磁感应强度,主要是历史原因造成的。在磁学的发展史上现有一种"磁荷"的观点,其中已仿照电场强度定义了一个物理量—磁场强度,这个名称一直沿用至今,所以只能给出另一个名称—磁感应强度。
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