理论教育 磁感线:形象描述磁场大小和方向

磁感线:形象描述磁场大小和方向

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了形象地描绘磁场的大小和方向,人们引入磁感线的概念,对磁感线有如下规定。磁感线均匀分布而又相互平行的区域称为均匀磁场,反之则称为非均匀磁场。通常,平行于纸面的磁感线用带箭头的线段表示。因此,可以用磁感线的多少和疏密程度来描述磁场的强弱。图2-2-2条形磁铁的磁感线图2-2-3用铁屑模拟磁场

磁感线:形象描述磁场大小和方向

1.磁体与磁极

人们把物体能够吸引铁、镍、钴等金属及其合金的性质称为磁性。具有磁性的物体称为磁体,磁体分为天然磁体和人造磁体两大类。工业中常见的人造磁体有条形磁体、蹄形磁体、针形磁体和圆形磁体等,如图2-2-1所示。

图2-2-1 常见人造磁体

(a)条形磁体;(b)蹄形磁体;(c)针形磁体

磁体两端磁性最强的部分称为磁极。一个可以在水平面内自由转动的条形磁铁或小磁针,静止后总是一个磁极指南,一个磁极指北。指南的磁极称为指南极,简称南极(S);指北的磁极称为指北极,简称北极(N)。与电荷之间的作用力相似,磁极之间也有相互作用力:同性磁极相互排斥,异性磁极相互吸引。

2.磁场与磁感线

两个互不接触的磁体之间为什么会存在相互的作用力呢?这是因为磁体周围的空间存在着一种特殊的物质——磁场,它之所以特殊,在于它是看不见、摸不着的,但是又具有一般物质所固有的一些属性(如力和能的特性)。判断某空间是否存在磁场,一般可用一个小磁针来检验:能使小磁针转动,并总是停留在一个固定方向的空间都存在着磁场。

为了形象地描绘磁场的大小和方向,人们引入磁感线的概念,对磁感线有如下规定。(www.daowen.com)

(1)磁感线是互不交叉的闭合曲线,磁感线在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向N极。

(2)磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向,即小磁针N极所指的方向。

(3)磁感线的密疏程度表示磁场的强弱,即磁感线越密的地方磁场越强,反之越弱。磁感线均匀分布而又相互平行的区域称为均匀磁场,反之则称为非均匀磁场。

通常,平行于纸面的磁感线用带箭头的线段表示。垂直于纸面向里的磁感线用符号“×”表示,垂直于纸面向外的磁感线用符号“·”表示。图2-2-2所示为条形磁铁(磁铁又称为磁体)的磁感线。

磁感线是人们为研究磁场方便而引入的一种曲线,它不是客观存在的,但是可以用实验的方法把磁感线模拟出来:在蹄形磁铁的上面放一块玻璃板或纸板,撒上一些铁屑并轻敲,铁屑就会有规则地排列成如图2-2-3所示的形状,与磁感线相似。因此,可以用磁感线的多少和疏密程度来描述磁场的强弱。

图2-2-2 条形磁铁的磁感线

图2-2-3 用铁屑模拟磁场

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