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磁通量是矢量吗

2024-02-29 16:51 浏览

磁通量跟磁场有关,磁通量是磁场中又一个非常重要的物理量。在磁通量的数学表达式中,它是两个矢量的标量积(标积,点积),因此磁通量是标量。

磁通量是矢量吗

磁通量是标量,数值上等于磁感应强度与面积的乘积,标量也有正负,由磁感应强度方向决定,面积一定是标量。

什么是磁通量

设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面,磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个平面的磁通量,简称磁通。它是标量,符号为“Φ”。

在一般情况下,磁通量是通过磁场在曲面面积上的积分定义的。其中,Φ为磁通量,B为磁感应强度,S为曲面,B·dS为点积,dS为无穷小矢量。磁通量通常通过通量计进行测量。通量计包括测量线圈以及推想测量线圈上电压变化的电路,从而运算磁通量。

定义说明:

①如果平面和磁场方向平行,则磁通量为零。

②如果平面和磁场方向成任意角度,则磁通量的计算可以有两个思路:把磁感应强度分解到平行于平面和垂直于平面两个方向或者把平面投影到垂直于磁场和平行于磁场两个方向。

磁通量的计算公式

磁通量公式:Φ=BS,适用条件是B与S平面垂直。

在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,是以德国物理学家威廉·韦伯的名字命名的。符号是Wb,1Wb=1T*m²=1V*S。

磁通量的性质:

通过某一平面的磁通量的大小,可以用通过这个平面的磁感线的条数的多少来形象地说明。在同一磁场中,磁感应强度越大的地方,磁感线越密。因此,B越大,S越大,磁通量就越大,意味着穿过这个面的磁感线条数越多。过一个平面若有方向相反的两个磁通量,这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反合磁通抵消以后剩余的磁通量)。

磁通量的方向

通过任意闭合曲面的磁通量ΦB等于通过构成它的那些面元的磁通量的代数和,即对于闭合曲面,通常取它的外法线矢量(指向外部空间)为正。说白了,我们可以认为磁通量有正负之分,计算磁通量的时候需要把磁通量的正负代入。但是我们要指出虽然有正负,但磁通量不是矢量而是标量。

磁通密度的简介

①概念:垂直于磁场方向单位面积内的磁通量叫作磁通密度即B=φ/S。

②意义:它反映了磁感应强度的大小,即磁感线越密的地方磁场越强,磁感应强度越大。

③由B=φ/S可知磁感应强度B的另一个单位为Wb/m²,即1T=1Wb/m²=1N/(A·m)。

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