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磁感应强度矢量

2016-10-23 11:51:37 |人围观 | 评论:

将小磁针放入通电螺线管的不同位置，发现离螺线管两端较远处小磁针受力不明显，靠近螺线管两端处小磁针受力较明显。说明靠近螺线管两端处磁场较强，远离螺线管两端处磁场较弱。同时还可看到，在磁场中不同的位置，小磁针的指向不同，而且对某一固定位置，小磁针平衡时总是指向某一固定方向。由此可见，磁场不仅有大小，而且还有方向。为了定性描述磁场，我们根据运动电荷在磁场中受力的性质，引入一个新的物理量―磁感应强度矢量 。下面利用运动试探电荷在磁场中受力的实验来定义磁感应强度矢量
1、定义
当亥姆霍兹线圈不通电时，不存在磁场，无论电子束（运动电荷）的速度沿速度方向运动，它的轨迹都是一条直线。线圈通电后，建立了稳恒磁场，电子束在磁场中偏转，由此可以确定运动电荷受磁力的大小和方向。大量实验发现
⑴一般情况下，运动电荷通过磁场某一点 时都受到磁力作用，但沿磁场方向(零力线 方向)运动时，运动电荷不受力。
⑵当运动电荷垂直磁场方向运动时受力最大，用 表示。且它的大小与 成正比， 的方向垂直磁场方向和运动方向组成的平面。
⑶ 最大磁力 与 的比值 对磁场中某一固定位置来说是为一常数，它与电荷无关，只与该点的磁场有关。磁场强处这一常数值大，磁场弱处这一常数值小。可见，比值 的大小可以反映出磁场中某一点处磁场的性质。我们引入磁感应强度矢量 来描述磁场的强弱和方向，定义 的大小为



的方向与该点的磁场方向一致，即在该点处小磁针N极所指的方向。单位：特斯拉（）。此外的单位还有高斯（），。
2、关于与磁场强度的一点说明
既然与对应，就应该称为磁场强度，但现在称为磁感应强度，主要是历史原因造成的。在磁学的发展史上现有一种"磁荷"的观点，其中已仿照电场强度定义了一个物理量―磁场强度，这个名称一直沿用至今，所以只能给出另一个名称―磁感应强度。





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