磁通量计算公式(高中物理磁通量)

磁通量

(1)定义:一个面积为S的平面垂直于一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量,如图所示,

磁通量计算公式(高中物理磁通量) 

(2)物理意义:可表示穿过某一面积的磁感线净条数(磁通量的代数和)

(3)磁通量是标量,但有正负之分,正负仅表示穿入或穿出某面,而且是人为规定的.

穿过某个面有方向相反的磁场,则不能直接用φ=BS进行计算,应考虑相反方向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量.若磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向穿过它的磁通量为φ₁,反向穿过它的磁通量为φ₂,则穿过该平面的磁通量等于磁通量的代数和,即φ₁-φ₂.

(4)大小计算

①φ=BS,S为与B垂直的面积,不垂直时,取S为平面在与B垂直方向上的投影面积,我们称之为“有效面积”.

线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为B,线圈面积为S,如图所示把面积S投影到与磁场垂直的方向即水平方向,则S⊥=Scosθ,故φ=BS⊥=BScosθ.把磁感应强度B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥,B∥不穿过线圈,且B⊥=Bcosθ,故φ=B⊥S=BScosθ.

②如果磁场范围有限,如图甲所示,

磁通量计算公式(高中物理磁通量) 

开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60度,线框在垂直于磁感线方向且在磁场中的投影面积不变,这时“有效面积”为S/2,磁通量φ=BS/2;如果磁场范围有限,如图乙所示,当线圈包含全部磁场时,面积再扩大,磁通量仍不变,还是=BS(S为磁场区域面积)

(5)单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦,符号是Wb.1Wb=1T·m²

(6)磁通密度

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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