二、 磁场和磁感应强度(§11-2)

    1. 磁感应强度

    磁感应强度是描述空间一点的磁场的强弱和方向的物理量。对于确定的磁场,磁感应强度惟一地决定于场点的位置。关于这个物理量,大家想阐明以下几点。

    (1)  这个物理量是根据带电粒子在磁场中运动所受的洛伦兹力来定义的。对于这个定义,教材中阐述了三个方面,而这三个方面都包含在两个矢量的矢积(v ´B)的性质中:

    a)  当两个矢量平行(或反平行)时,矢积为零。所以,当v // B时,F = 0。这时v所沿的方向就是磁感应强度B所沿的方向;

    b)  当两个矢量垂直时,矢积具有最大值。所以,当v ^ B时,F = Fmax

大家就根据Fmax来定义磁感应强度B的数值的,即

                            .

    c)  按照矢积的定义,在中,vBF三矢量的指向遵从右手定则,即右手四指从v的指向经小于 p 的角转向B的指向,拇指的指向就是F的指向,或者右手四指从F的指向经小于 p 的角转向v的指向,拇指的指向就是B的指向。值得注意的是,由于

                          ,

一旦把从一个量转向另一个量搞颠倒了,结果也将相反。

    (2)  磁感应强度也满足叠加原理,即若干个电流元在空间共同产生的磁感应强度,等于各个电流元单独存在时在该点产生的磁感应强度的矢量和,即

                         .

    2.磁感应线和磁通量

    (1)  磁感应线是形象表示磁感应强度分布的空间曲线簇,这种曲线簇的画法与电场线的画法相同。但是它们是无起点、也无终点的连续的闭合曲线,在这点上与电场线是完全不同的。

    两条磁感应线也不能相交。

    由多条磁感应线所围成的管状区域称为磁感应管。

    (2)  磁通量可以形象地理解为通过一曲面的磁感应线的条数,而严格的定义应写为

                           .

上式表示通过任意曲面S的磁通量。

       
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