磁感应强度
磁感应强度公式大学物理
磁感应强度公式大学物理
磁感应强度公式：
1. 什么是磁感应强度？
磁感应强度是描述在一定位置产生磁场的大小和强度的参数。
它表示单位长度内磁场线的数量。
可以用物理公式来表示。
2. 磁感应强度公式
磁感应强度公式为：B=μoNI，其中B为磁感应强度，μo为真空中点磁通量之磁导率，N为单位长度上的磁感应线数，I为电流。
因此，磁感应强度可以由磁通量与电流数据推出来。
3. 磁感应强度的用途
磁感应强度的主要用途有两个：（1）用来计算固体材料中磁场的大小，特别是对磁力线分布非常重要的点；（2）磁感应强度可以用来表示原子和更复杂的结构的磁性，对振动磁性材料来讲，最重要的就是磁感应强度的测量。
4. 磁感应强度的物理意义
磁感应强度有其重要的物理意义，它代表了按照一定空间格局分布而成的物质之间的相互作用，并通过物理量不断变化来引起磁場强度
改变，从而改变物质结构，比如影响磁阻率。
这对于物理学家来说是非常重要的，他们常常会利用它来研究物质结构相关问题。
磁感应强度的概念_磁感应强度的磁感线_磁感应强度公式
磁感应强度的概念_磁感应强度的磁感线_磁感应强度公式磁感应强度的概念磁感应强度（magnetic flux density），描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，常用符号B表示，国际通用单位为特斯拉（符号为T）。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
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。
磁感应强度的定义公式磁感应强度公式B=F/（IL）磁感应强度是由什么决定的？磁感应强度的大小并不是由F、I、L来决定的，而是由磁极产生体本身的属性。
如果是一块磁铁，那么B的大小之和这块磁铁的大小和磁性强弱有关。
如果是电磁铁，那么B与I、匝数及有无铁芯有关。
物理网很多文章都建议同学们采用类比的方法来理解各个物理量。
我们用电阻R来做个对比。
R的计算公式是R=U/I；可一个导体的电阻R大小并不是由U或者I 来决定的。
而是由其导体自身属性决定的，包括电阻率、长度、横截面积。
同样，磁感应强度B也不是由F、I、L来决定的，而是由磁极产生体本身的属性。
如果同学们有时间，可以把静电场中电容的两个公式来对比着复习、巩固下。
B为矢量，方向与磁场方向相同，并不是在该处电流的受力方向，运算时遵循矢量运算法则（左手定则）。
描述磁感应强度的磁感线在磁场中画一些曲线，用（虚线或实线表示）使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同（且磁感线互不交叉），这些曲线叫磁感线。
磁感线是闭合曲线。
规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。
磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极，在磁体内部磁感线从S 极到N极。
磁感线都有哪些性质呢？⒈磁感线是徦想的，用来对磁场进行直观描述的曲线，它并不是客观存在的。
⒉磁感线是闭合曲线；磁铁的磁感线，外部从N指向S，内部从S指向N；⒊磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱，磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
⒋任何两条磁感线都不会相交，也不能相切。
磁感线（不是磁场线）的性质最好与电场线的性质对比来记忆。
物理磁感应强度知识点
物理磁感应强度知识点
一、磁感应强度的定义
磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，用字母 B 表示。
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 的比值叫做磁感应强度。
公式：(B = frac{F}{IL})
二、磁感应强度的单位
国际单位：特斯拉（T）
三、磁感应强度的方向
磁感应强度的方向就是磁场的方向，小磁针静止时 N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向。
四、磁感应强度的特点
1. 磁感应强度是矢量，既有大小又有方向。
2. 磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与放入的通电导线所受的安培力大小、导线的长度、电流的大小等均无关。
五、匀强磁场
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，这个区域的磁场叫做匀强磁场。
六、磁感应强度的叠加
空间中如果存在多个磁场，某点的磁感应强度等于各个磁场在该点产生的磁感应强度的矢量和。
磁感应强度
1 磁感应强度 (flux density)：表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量，单位是特斯拉（T）,用符号B表示。
其大小可用通电导体在磁场中受力的大小来衡量，即（该导体与磁场方向垂直），其方向与产生磁场的电流的方向遵循右螺旋关系。
磁感应强度也叫磁通密度。
2 磁场强度 (magnetizing force)：磁场强度H与磁感应强度B的关系是（µ为磁导率），是一种引用的物理量，用来表示磁场与电流之间的关系。
3 磁通 (flux)：磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积叫做磁通，单位是韦伯（Wb）。
4 磁导率 （permeability）：又称导磁系数，是衡量物质的导磁性能的一个物理量，可通过测取同一点的B、H值确定。
物质按导磁性能的不同分为磁性物质（或称铁磁物质，如铁、钴、镍及其合金）和非磁性物质（如铜、铝、橡胶等绝缘材料及空气）。
非磁性物质的磁导率近似等于真空的磁导率，而铁磁性物质的磁导率远大于真空的磁导率，即>>。
5 磁滞 (hysteresis)：铁磁体在反复磁化的过程中，其磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度，这种现象叫磁滞。
6 磁滞回线 (hysteresis loop)：在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期性变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。
7 基本磁化曲线 (fundamental magnetization curve)：铁磁体磁滞回线的形状与磁感应强度（或磁场强度）的最大值有关，在绘制磁滞回线时，如果对磁感应强度（或磁场强度）最大值取不同的数值，就得到一系列的磁滞回线，连接这些回线顶点的曲线叫基本磁化曲线。
8 磁饱和（magnetic saturation）：在磁化曲线中，当磁场强度增加到一定值以后，磁场强度继续增加，而磁感应强度却增加得很少的现象。
9 磁滞损耗 (hysteresis loss)：放在交变磁场中的铁磁体，因磁滞现象而产生一些能量损耗，从而使铁磁体发热，这种损耗叫磁滞损耗。
磁感应强度的
磁感应强度的一、磁感应强度1、什么是磁感应强度？磁感应强度指的是一种物质对外界磁场的反应，单个磁体在磁场中会受到向外的拉力，而另一种物质会抵抗这种拉力对位置和方向的改变，当物质抵抗磁力大于物质承受磁力时，就表现出了磁感应强度。
2、磁感应强度的测量方法有哪些？(1)在实验室内进行测量。
采用偏斜磁场实验，在实验室内通过改变电流的强度，改变偏斜磁场的方向，从而求出样品表面的磁感应强度。
(2)对比方法：将样品与已知磁感应强度的标准样品放入相同的磁场，通过比较两者的磁力的大小，来推算样品的磁感应强度。
(3)多电极法：将多个测量电极相绕封装在样品形成一个封闭环状，并通过相绕波形分析仪测量得到样品的磁感应强度值。
3、磁感应强度的应用：（1）电机轴承的送货：磁感应强度可以测量电机轴承的间隙，确保轴承的正常工作。
（2）液体的取样：磁感应强度能够快速、准确地测量液体中的颗粒成分，以确定液体的性质。
（3）食品安全：磁感应强度测量可以鉴定食品中非食安元素，鉴定出不同类型的颗粒细菌，对食品安全进行监督，以确保食品安全。
（4）航空装备安全：磁感应强度可以用来检测航空装备上不同金属件的结合紧密程度，确保飞行安全。
二、磁感应仪使用技巧1、使用部件的正确操作：磁感应仪的使用时首先要熟悉各个控制部件的功能，例如在使用前要检查仪表的连接，电源的接线，主板的连接，保证仪表的稳定，以及配置软件的安装等。
2、检查校准：正确的使用前，还需要检查具体设定参数是否正确，参数检查时要确保与待测设备的类型、型号一致，以及校准仪表，使仪表达到一定的精度，确保测量结果的准确性。
3、采样：根据测量需求确定采样的方式，局部采样在一定范围内采取多次样本取值，整体采样则是采取局部采样的一个概括，即以一次采取一整件物体的样本测量磁感应强度。
4、结果分析：结果有可能会出现偏差的情况，这时候应当重复测量，对测量数据进行求平均、求标准差等分析处理，如果结果变化很小，说明测量结果比较稳定，可以把结果作为准确数据。
磁感应强度
探究通电导线在匀强磁场中受到的磁场力
F∝IL 若比例系数设为B，则可表示为F=BIL
结论：当通电导线与磁场方向垂直时，它受 力的大小与导线电流I、长度L的乘积IL成 正比。 即 F=BIL 式中B是比例系数，它与导线的长度和电 流都没有关系。可见B可以反映导线所处 空间磁场的强弱。看来B就是我们寻找的 物理量——磁感应强度。 因此在导线与磁场垂直的情况下：有关系式
1 T
§3.2 磁感应强度
在存在磁场的空间里，不同 位置磁场的强弱是不同的， 为了描述磁场的强弱我们引 入磁感应强度这个物理量。 磁感应强度这个物理量是 用来描述磁场的强弱的
（说明：描述磁场强弱的物理量我们本可以起名 为磁场强度，但历史上磁场强度已经用来表示 另一个物理量，所以我们把描述磁场强弱的这 个中放入一通电导线，导线与 磁场垂直，导线长1 cm，电流为5 A，所受 磁场力为5×10－2 N．求： (1)磁场的磁感应强度是多大？若电流增加 为10 A，所受磁场力为多大？ (2)若让导线与磁场平行，导线受磁场力为 多大？这点的磁感应强度多大？
【答案】
(1)1 T
0.1 N
(2)0N
判断
1、通电导线所受磁场力大的地方磁感 应强度一定大（ ×）
2、同样的通电导线所受磁场力大的地 方磁感应强度一定大（ ×） 3、通电导线电流增大，那么所处位置 磁感应强度变大（ ×） 4、通电导线垂直磁场时,它受力的方向 就是所在位置磁感应强度的方向（ ）
×
5、若某位置磁感应强度为0，那 么放在该位置的通电导线受磁 场力为零（ 对 ） 6、若通电导线受力为0，那么通 电导线所在位置的磁感应强度 为0（错 ）
IL
注意事项 1、通电导线的作用是试探空间本来就存在 的磁场，该磁场与通电导线无关，即B与I 、 L、F均无关，把通电导线移走，被试探的 磁场不受影响。 2、若要研究非匀强磁场，那么当导线很短 很短时，由B=F/IL求得的数值即可认为是 导线所在位置那一点的磁感应强度大小. 3、适用公式 B F 时，通电导线与磁场 IL 一定要垂直。
磁场的磁感应强度与计算
磁场的磁感应强度与计算磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，常用符号为B。
在物理学中，我们经常需要计算磁场的磁感应强度，以便了解和应用磁场的性质。
本文将介绍磁感应强度的定义，以及其与磁场的计算方法。
一、磁感应强度的定义磁感应强度B是描述磁场的物理量，也叫做磁场强度或者磁感应度。
在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉（Tesla），常用符号为T。
磁感应强度B的定义可以用法拉第电磁感应定律来表述，即一个闭合线圈中感应出的电动势与该线圈所包围的磁通量的变化率成正比。
换句话说，磁感应强度B可以表示为单位面积上通过的磁通量Φ与该面积之间的比值：B = Φ / A，其中A表示单位面积。
二、磁感应强度的计算方法1. 恒定磁场中的磁感应强度当磁场是恒定的，即磁场强度不随时间变化时，可以使用以下方法来计算磁感应强度：（1）直线电流所产生的磁场直线电流所产生的磁场是最简单的一种磁场，其磁感应强度可以通过安培定则来计算。
安培定则表明，直线电流所产生的磁感应强度的大小与电流强度和离直线电流的距离成反比。
具体计算公式为：B = μ0* I / (2π * r)，其中μ0为真空中的磁导率，约为4π * 10^-7 T·m/A，I为电流强度，r为离直线电流的距离。
（2）无限长直螺线管的磁场无限长直螺线管所产生的磁场比较特殊，其磁感应强度的大小与电流强度和离螺线管轴线的距离成正比。
具体计算公式为：B = μ0 * n * I，其中μ0为磁导率，n为螺线管每单位长度的匝数，I为电流强度。
2. 变化磁场中的磁感应强度当磁场随时间变化时，需要使用法拉第电磁感应定律来计算磁感应强度。
法拉第电磁感应定律表明，当一个导体中的磁通量发生变化时，会在导体两端产生感应电动势。
磁感应强度的计算可以通过法拉第电磁感应定律的积分形式来进行，即B = ∫(ε / l) * dl，其中ε为感应电动势，l为电路中的路径。
三、磁感应强度的应用磁感应强度是许多物理学和工程学领域的重要参数。
磁感应强度
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。
磁感应强度
电磁学术语
01 基本介绍
03 量纲 05 计算方法
目录
02 定义 04 计算公式
磁感应强度是指描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，常用符号B表示，国际通用单位为特斯拉（符号为 T）。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。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 。
B= F/IL，（由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 。
计算公式
B=F/IL=F/qv=Φ/S 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。 定义式：F=ILB。 表达式：B=F/IL。
计算方法
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，e为单位向量， 方向与r相同 。
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如图两个半径为R的相同的金属环在a、b 两点接 触（ab边线为环直径），并相互垂直放置， 电流I沿ab边线方向由a端流入b端流出，则环中 心O点的磁感应强度的大小为（）
A、0 B、
U0I 4R
2U 0 I D、 8R
2U 0 I C、 4R
答案：A
1. 取一闭合积分回路L，使三根载流导线穿过它 所围成的面，现改变三根导线之间的相互间隔， 但不越出积分回路，则（） A、回路L内的 I 不变，L上各点的 B 不变
0I a A、 2 2a R
2
0 I a r B、 2a R 2
2
2
0 I a C、 2 2 2a R r
2
0 I a r D、 2a ( R 2 a 2 )
2 2
答案：C
3．在半径R=1cm的无限长半圆柱形金属薄片中，有 电流I=5A自下而上通过，如图所示，试求圆柱轴线上 y 一点P的磁感应强度。
R
O
d
O r
(3)金属圆柱体挖去小圆柱后在O、O处的磁感强度
BO B1O B2O 0 I 2 r 2 2 2d R r
R
BO B1O B2O
O
0 I 2 d 2 2 2d R r
d
O r
完
1. 在半径为R的长直金属圆柱体内部挖去一个半 径为r的长直圆柱体，两柱体轴线 平行其间距为a，如图，今在此导体上通有电流I， 电流在截面上均匀分布，则 空心部分轴线上O`点的磁感强度的大小为（）
解：建立如图所示的坐标 系，在导体上平行于电流 方向取宽度为d窄条作为 电流元
d R x P dB
I
0 dI 0 I d dB 2R 2R
dI
I
d
由于电流对称分布，P的磁感强度沿x轴方向。大小
B dBx sin dB 0 I d 0 I 0 sin 2 2R R
•
1 4 3 2 r1 S1 EdS E1 4r1 dv 0 3 0
E1 r1 3 0
•同理得 • P点场强
E2 r2 3 0
r1 r2 b E E1 E2 3 0 3 0
0 I B、 0 I A、 4R 4R
C、0 E、
1 D、 R 1 2
0I
0I
1 1 4R
答案：D
0I • 答案： 4R 1 4R 2 4R 2 •
定电流的闭合线圈， 电流强度为I，方向如图，试求磁 感应强度沿闭合曲线的环路积分 • B dl 为 。
4 107 5 2 0.01
6.37 10 (T)
完
5
R
O
B1O 0 0 I1 0 I 0 I 2 2 B1O d d 2 2 2 2 2d 2d R r 2d R r
d
O r
(2)挖去的小圆柱在O、O处的磁感强度可由安培环 路定理求得
0 I 2 0 I 2 B2O r 2 2 2d 2d R r 0 I 2 r 2 2 2d R r B2O 0
B、回路L内的 I 不变，L上各点的 B 改变 C、回路L内的 I 改变，L上各点的 B 不变 D、回路L内的 I 改变，L上各点的 B 改变
答案：B
在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1和L2， 圆周内有电流I1和I2，其分布相同，且均在真空 中，但在(b)图中L2回路外有电流I3，P2、P1为 两圆形回路上的对应点，则：（） A、 B dl B dl , BP BP
答案：D
0 I 4R
垂直纸面向内
• 、如图所示，用均匀细金属丝构成一半径 为R的圆环C，电流I由导线1流入圆环A点， 而后由圆环B流出，进入导线2。设导线1 和导线2与圆环共面，则环心O处的磁感 应强度大小为 方向 。 • •答案： 0 I
4R
垂直纸面向内
• 无限长直导线在P处弯成半径为R 的圆，当通以电流I时，则在圆心O 点的磁感应强度大小等于（）
已知无限长载流直导线 的磁场公式， I
B
2r
0
B
方向垂直纸面向里 将矩形面积分成与CF平行的 矩形小条且取其法线向时为正
b b Ildr 0 d B dS BdS Bldr, d a a 2r 0 Il b dr 0 Il b a r 2 ln a 2
1. 在真空中有一根半径为R的半圆形 细导线，流过的电流为I，则圆心 处的磁感应强度为（）
0 I B、 0 I C、0 A、 4R 2R
0 I D、 4R
答案：D
6、 如图所示，电流从a点分两路通过对称的 圆环形分路，汇合于b点，若ca,bd都沿环的径 向，则在环形分路的环心处的磁感应强度（） A、方向垂直环形分路所在平面且指向纸内 B、方向垂直环形分路所在平面且指向纸外 C、方向在环形分路所在平面内，且指向b D、零
答案：
2 0 I
•
•
如图，两根直导线ab和cd沿半径方 向被接到一个截面处处相等的铁环上， 稳恒电流I从a端流入d端流出，则磁 感应强度沿图中闭合路径L积分 B dL 等于（） L
20 I / 3
如图所示，载流无限长直导线旁有一长 方形线圈，长为L，宽为b-a，线圈 和导线共面。当（1）无限长直线通 有恒定电流I；（2）无限长直导线通 有交变电流， i I sin t 分别求出通过矩形线圈的磁通量
1. 在一半径为a，电荷密度为的均匀带电球体中，挖 去一半径为c的球形空腔。空腔中心O1相对于带电 球体中心O的位置矢径用b表示。试证明空腔内的 电场是匀强电场，即E= b / 3
0
解：求空腔内任一点P的场强挖去体密度为的小球，相
当于不挖，而在同一位置处，放一体密度为- 的小球产 生的场强的叠加，分别以O，O`为中心，过P点作球面S1 和S2为高斯面，则
L1 L2
1 2
B、 B dl B dl , BP1 BP2
L1 L2
C、 D、
B dl B dl , BP1 BP2
L1 L2
B dl B dl , BP1 BP2
L1 L2
答案： C
6．在半径为R的无限长金属圆柱体内部挖去一半径为 r的无限长圆柱体，两柱体的轴线平行，相距为d，如 图所示。今有电流沿空心柱体的轴线方向流动，电流 I均匀分布在空心柱体的截面上。分别求圆柱轴线上 和空心部分轴线上O、O点的磁感应强度大小；
解：(1)金属圆柱体挖去小圆柱前 在O、O处的磁感强度可由安培环 路定理求得