3 3幾種常見的磁場

引入問題：在電場中，我們可以用電場線來形象地描述電場強度的大小和方向，那麼在磁場中，我們怎麼樣來形象地描述磁感應強度的大小和方向呢？

新課講授

一、磁感線

在物理學中，可以用磁感線來形象地描述磁場。

在磁場中，每一點的磁感應強度都有一定的方向，如果在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應強度的方向一致，這樣的曲線就叫做磁感線。

[演示]用鐵質指標模擬條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線。

通過演示，得出磁感線的特點：

1、磁感線是假想的曲線。

2、磁感線的疏密程度表示磁場的強弱，磁感線密集的地方磁場較強。沒有畫磁感線的地方不代表沒有磁場存在。

3、磁感線不相交，也不相切。

4、磁感線總是閉合曲線，在磁體外部是從n極出發，進入s極，在內部則由s極回到n極，形成閉合曲線。

二、幾種常見的磁場

1、直流電流的磁場

安培定則：用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環繞的方向。

2、環形電流的磁場

安培定則：右手彎曲的四指與環形電流的方向一致，甚至的拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁感線的方向。

3、通電螺線管的磁場

通電螺線管相當於是許多匝環形電流串聯而成，因此它的磁場也就是這些環形電流的磁場的疊加。所以環形電流的安培定則也可以用來判斷通電螺線管的磁場，這是拇指所指方向就是螺線管內部的磁場方向，也是它的n極方向，從外部看，通電螺線管的磁場相當於是乙個條形磁鐵的磁場。

三、安培分子電流假說

1、內容：在原子、分子等物質微粒的內部，存在著一種環形電流——分子電流。分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當於兩個磁極。

分子電流實際上是由核外、電子繞核運動形成的。

2、應用：解釋磁現象

一條鐵棒來被磁化的時候，內部分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外不顯磁性。當外界磁場的作用時，分子電流的取向變得大致相同，鐵棒被磁化，兩端對外界顯示出較強的此作用，形成磁極。

當磁極受到高溫或猛烈撞擊時，激烈的熱運動或震動使分子電流的取向又變得雜亂無章，磁體失去磁性。

四、勻強磁場

1、定義：磁感應強度大小和方向處處相同的磁場叫做勻強磁場。

2、特點：磁感線是一些間隔相同的平行直線。

3、產生：距離很近的兩個平行的異名磁極之間的磁場，通電螺線管內部的磁場（除邊緣部分外）都可以認為勻強磁場。

五、磁通量

1定義：設在磁感應強度為b的磁場中，有乙個與磁場方向垂直的平面，面積為s，b和s的乘積就叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通，用表示。

2、定義式：（條件：勻強磁場，且）

3、單位：韋伯（wb）

[討論]若，磁通量為多少？若b與s成θ角呢？

[結論]，；b與s成θ角時，。

[討論]磁通量是向量還是標量？

[結論]磁通量是指穿過平面磁感線條數，由於磁場具有方向，所以磁通量也有方向，但它的運算遵循代數加減法則，故磁通量是標量。

[討論]如圖，兩個圓形線圈中哪乙個磁通量更大？

[結論]a的磁通量更大。

磁通量的物理意義：磁感線密集的地方，穿過垂直磁場單位面積的磁感線條數越多，反之越少，因此垂直穿過單位面積的磁通量的大小，反映了磁感應強度的大小，即在數值上等於磁感應強度，故磁感應強度又叫磁通密度，（勻強磁場且)