第一節電流的磁效應
一磁場1．磁場：磁體周圍存在的一種特殊的物質叫磁場。磁體間的相互作用力是通過磁場傳送的。磁體間的相互作用力稱為磁場力，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
2．磁場的性質：磁場具有力的性質和能量性質。
3．磁場方向：在磁場中某點放乙個可自由轉動的小磁針，它n極所指的方向即為該點的磁場方向。
二、磁感線
1．磁感線
在磁場中畫一系列曲線，使曲線上每一點的切線方向都與該點的磁場方向相同，這些曲線稱為磁感線。如圖1所示。
2．特點
(1) 磁感線的切線方向表示磁場方向，其疏密程度表示磁場的強弱。
(2) 磁感線是閉合曲線，在磁體外部，磁感線由n極出來，繞到s極；在磁體內部，磁感線的方向由s極指向n極。
(3) 任意兩條磁感線不相交。
說明：磁感線是為研究問題方便人為引入的假想曲線，實際上並不存在。
(4)要熟記常見的幾種磁場的磁感線
圖23．勻強磁場
在磁場中某一區域，若磁場的大小方向都相同，這部分磁場稱為勻強磁場。勻強磁場的磁感線是一系列疏密均勻、相互平行的直線。
三、電流的磁場
1．電流的磁場
直線電流所產生的磁場方向可用安培定則來判定，方法是：用右手握住導線，讓拇指指向電流方向，四指所指的方向就是磁感線的環繞方向。
環形電流的磁場方向也可用安培定則來判定，方法是：讓右手彎曲的四指和環形電流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是導線環中心軸線上的磁感線方向。
螺線管通電後，磁場方向仍可用安培定則來判定：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北級，也可以說是內部磁感線的方向。
注意：通電螺線管的磁場:兩端分別是n極和s極，管內可看作勻強磁場，管外是非勻強磁場
（1）將右手移至胸前（亦可放在桌面上），作握住螺線管狀；
（2）讓眼睛看見四指時，四指的指向與螺線管正面的繞線所標的電流方向（即箭頭方向）一致；
（3）此時大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
例1. 標出圖1中通電螺線管的n極。
作法：（見圖2）
a. 將電流方向標在螺線管正面繞線上；
b. 按介紹步驟（1）、（2）、（3）判斷。
例2. 標出圖3中通電螺線管的電流方向。
作法：（見圖4）
a. 將大拇指與圖3中n極一致；
b. 按步驟（1）；
c. 將手轉致眼睛能正視四指為止；
d. 按步驟（2）標出電流的方向。
上述方法再稍加一點，還可用於通電螺線管線圈的繞線畫法。
例3. 根據圖5的條件，畫出通電螺線管線圈的繞線方法。
作法：（見圖6）
a. 按介紹步驟擺好手勢；
b. 將與四指指向相同的箭頭那根線直拉繞上螺線管，並繞向另一箭頭那一側，並按這樣的方法繞幾圈即可。
2．電流的磁效應
電流的周圍存在磁場的現象稱為電流的磁效應。電流的磁效應揭示了磁現象的電本質。
注意：地磁場（與條形磁鐵磁場類似）
⑴地磁場n極在地球南極附近，s極在地球北極附近。
地磁場b的水平分量總是從地球南極指向北極，而豎直分量南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下
⑵在赤道平面上，距離地球表面相等的各點，磁感強度相等，且方向水平向北。
⑶假如地磁場是由地球表面所帶電荷產生，則地球表面所帶電荷為負電荷（根據安培定則、地磁場的方向與地球自轉方向判斷根據以上3個條件畫出地磁場。包括地球內部和外部。
例題1．每時每刻都有大量宇宙射線向地球射來，地磁場可以改變射線中大多數帶電粒子的運動方向，使它們不能到達地面，這對地球上的生命有十分重要的意義。假設有乙個帶正電的宇宙射線粒子正垂直於地面向赤道射來，在地磁場的作用下，它將
a．向東偏轉 b．向南偏轉
c．向西偏轉 d．向北偏轉
例題二：在通電螺線管內部有一點a,通過a點的磁感線方向一定是
a．從螺線管的n極指向s極
b．放在該點的小磁針北極受力的方向
c．從螺線管的s極指向n極
d．放在該點的小磁針的南極受力的方向
第二節磁場的主要物理量
一、磁感應強度
磁場中垂直於磁場方向的通電直導線，所受的磁場力f與電流i和導線長度l的乘積il的比值叫做通電直導線所在處的磁感應強度b。即
磁感應強度是描述磁場強弱和方向的物理量。
磁感應強度是乙個向量，它的方向即為該點的磁場方向。在國際單位制中，磁感應強度的單位是：特斯拉(t)。
用磁感線可形象的描述磁感應強度b的大小，b較大的地方，磁場較強，磁感線較密；b較小的地方，磁場較弱，磁感線較稀；磁感線的切線方向即為該點磁感應強度b的方向。
勻強磁場中各點的磁感應強度大小和方向均相同。
注意點：1磁場中某位置的磁感應強度的大小及方向是客觀存在的，與放入的電流強度i的大小、導線的長短l的大小無關，與電流受到的力也無關，即使不放入載流導體，它的磁感應強度也照樣存在，因此不能說b與f成正比，或b與il成反比. 跟電場強度進行對比學習。
2磁感應強度b是向量，遵守向量分解合成的平行四邊形定則，注意磁感應強度的方向就是該處的磁場方向，並不是在該處的電流的受力方向.
二、磁通
在磁感應強度為b的勻強磁場中取乙個與磁場方向垂直，面積為s的平面，則b與s的乘積，叫做穿過這個平面的磁通量 ，簡稱磁通。即
= bs
磁通的國際單位是韋伯(wb)。
由磁通的定義式，可得
即磁感應強度b可看作是通過單位面積的磁通，因此磁感應強度b也常叫做磁通密度，並用wb/m2作單位。
磁通注意點：⒈定義一：φ=bs，s是與磁場方向垂直的面積，即φ=b，如果平面與磁場方向不垂直，應把面積投影到與磁場垂直的方向上，求出投影面積
定義二：表示穿過某一面積磁感線條數
磁通量是標量，但有正、負，正、負號不代表方向，僅代表磁感線穿入或穿出。
當乙個面有兩個方向的磁感線穿過時，磁通量的計算應算「純收入」，即ф=ф-ф（ф為正向磁感線條數，ф為反向磁感線條數。）
3.非勻強磁場不能用公式φ=bs。因而φ=bs得使用前提是勻強磁場。
三、磁導率
1．磁導率
磁場中各點的磁感應強度b的大小不僅與產生磁場的電流和導體有關，還與磁場內媒介質(又叫做磁介質)的導磁性質有關。在磁場中放入磁介質時，介質的磁感應強度b將發生變化，磁介質對磁場的影響程度取決於它本身的導磁性能。
物質導磁性能的強弱用磁導率來表示。 的單位是：亨利/公尺(h/m)。
不同的物質磁導率不同。在相同的條件下， 值越大，磁感應強度b越大，磁場越強； 值越小，磁感應強度b越小，磁場越弱。
真空中的磁導率是乙個常數，用 0表示
0 = 4 107 h/m
2．相對磁導率 r
為便於對各種物質的導磁性能進行比較，以真空磁導率 0為基準，將其他物質的磁導率與 0比較，其比值叫相對磁導率，用 r表示，即
根據相對磁導率 r的大小，可將物質分為三類：
(1) 順磁性物質： r 略大於1，如空氣、氧、錫、鋁、鉛等物質都是順磁性物質。在磁場中放置順磁性物質，磁感應強度b略有增加。
(2) 反磁性物質： r略小於1，如氫、銅、石墨、銀、鋅等物質都是反磁性物質，又叫做抗磁性物質。在磁場中放置反磁性物質，磁感應強度b略有減小。
(3) 鐵磁性物質： r >> 1，且不是常數，如鐵、鋼、鑄鐵、鎳、鈷等物質都是鐵磁性物質。在磁場中放入鐵磁性物質，可使磁感應強度b增加幾千甚至幾萬倍。
四、磁場強度
在各向同性的媒介質中，某點的磁感應強度b與磁導率之比稱為該點的磁場強度，記做h。即
磁場強度h也是向量，其方向與磁感應強度b同向，國際單位是：安培/公尺(a/m)。
必須注意：磁場中各點的磁場強度h的大小只與產生磁場的電流i的大小和導體的形狀有關，與磁介質的性質無關。
第三節磁場對電流的作用力
一、磁場對直線電流的作用力
1．安培力的大小
磁場對放在其中的通電直導線有力的作用，這個力稱為安培力。
(1) 當電流i的方向與磁感應強度b垂直時，導線受安培力最大，根據磁感應強度
可得(2) 當電流i的方向與磁感應強度b平行時，導線不受安培力作用。
(3) 如圖5-3所示，當電流i的方向與磁感應強度b之間有一定夾角時，可將b分解為兩個互相垂直的分量
圖 5-3圖5-4
磁場 知識點總結
知識網路 已將末尾的標點符號去除和兩個多餘的文字框，已經將文字間距加為24磅 第15章 磁場 一 知識網路 二 重 難點知識歸納 1 磁場 磁場是存在於磁體 電流和運動電荷周圍空間的一種特殊形態的物質。1 磁場的基本特性 磁場對處於其中的磁體 電流和運動電荷有磁場力的作用。2 磁現象的電本質 磁體 ...
磁場知識點總結
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