① 磁场的基本物理量有哪些它们各自的物理意义及相互关系怎样
1.磁体与磁感线
将一根磁铁放在另一根磁铁的附近,两根磁铁的磁极之间会产生互相作用的磁力,同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。磁极之间相互作用的磁力,是通过磁极周围的磁场传递的。磁极在自己周围空间里产生的磁场,对处在它里面的磁极均产生磁场力的作用。
磁场可以用磁感线来表示,磁感线存在于磁极之间的空间中。在一般情况下,磁感线不能被阻挡或隔绝,它可以穿过任何物质,可以穿过磁铁及其周围空间形成闭合环路,磁感线的方向从北极出来,进入南极,磁感线在磁极处密集,并在该处产生最大磁场强度,离磁极越远,磁感线越疏。
2.磁场与磁场方向判定
磁铁在自己周围的空间产生磁场,通电导体在其周围的空间也产生磁场。
通电直导线产生的磁场磁感线(磁场)方向可用安培定则(也叫右手螺旋法则)来判定:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
通电线圈产生的磁场磁感线是一些围绕线圈的闭合曲线,其方向也可用安培定则来判定:让右手弯曲的四指和线圈电流的方向一致,那么伸直的的拇指所指的方向就是线圈中心轴线上磁感线的方向。
3.1.2磁场中的基本物理量
1.磁感应强度B
磁感应强度B是表征磁场中某点的磁场强弱和方向的物理量。可用磁感线的疏密程度来表示,磁感线的密集度称为磁通密度。在磁感线密的地方磁感应强度大,在磁感线疏的地方磁感应强度小。磁感应强度也可用通以单位电流的导线的电流方向与磁场垂直时,导线所受的磁场力的大小来表示。B是矢量,其方向与产生它的电流方向之间成右螺旋关系,其大小定义为
(3.4)
此式H的单位为安/米(A/m)。
② 基本物理量、场方程及测量单位
根据经典电磁学,描述磁场的基本物理量是磁通量密度(B)、磁场强度(H)、磁极化强度(J)和磁化强度(M)。磁通量密度又称为磁感应强度,是表征磁场特征的基本物理量,其定义由Biot-Saval定律给出,代表单位面积中的磁通量或单位电流元在磁场当中所受到的力。磁场强度是一个由磁通量密度导出的物理量,即
岩石物理学基础
式中:μ0为真空或空气中的磁导率,其数值为μ0=4π×10-7H/m(亨利/米),
J=μ0M (4-1-2)
其中,磁化强度M代表单位体积内的磁偶极矩。在各向同性的条件下,
M=χ(m)H (4-1-3)
因此,
B=μ0μrH=μ0(1+χ(m))H (4-1-4)
式中:χ(m)和μr=1+χ(m)均是无量纲的物理量;χ(m)为磁化率;μr为相对磁导率。
在各向异性条件下,磁化强度矢量M和磁场强度矢量H的方向不一致,磁化率变为二阶张量(矩阵),即
岩石物理学基础
从而,
岩石物理学基础
式中:U为二阶单位张量;μr为相对磁导率张量。
类似地,在各向异性条件下,磁化强度和磁场强度之间的数学关系变为
岩石物理学基础
这说明,在各向异性条件下,磁通量密度和磁化强度的每一个分量都是磁场强度各分量的线性组合。
磁化率是刻画物质磁性的基本物理量。因此,对物质磁性的研究主要是研究其磁化率。由公式(4-1-5)可知,磁率张量χ(m)中共含有9个分量。由于能量守恒定律,χ(m)中的交叉项相等,即
在国际单位制(SI)中,磁通量密度和磁极化强度的单位是Tesla(特斯拉,T),即
1T=1V·s/m2 (4-1-8)
磁场强度和磁化强度的单位是A/m(安培/米)。在实际工作中,Tesla显得太大,因此一般取其1/109,称为Nano-Tesla(纳特,nT)。
国际单位制(SI)是目前磁学单位的标准。在历史上,在磁学和电学中曾出现过厘米克秒静电单位制(简称为 CGSE 单位制或 esu 单位制),厘米克秒绝对电磁单位制(简称为CGSM单位制或emu单位制),绝对高斯单位制(esu和emu的混合单位制)以及实用单位制(也称为MKSA单位制)。
在过去的地球物理图书或资料中,磁场的单位采用的是电磁单位制。在这个单位制中,磁场强度和磁化强度的单位是奥斯特(Oe),磁通量密度和磁极化强度的单位是高斯(Gs)或伽马(γ)。电磁单位制与国际单位制的换算关系是:1Gs
③ 象征磁场的三个基本物理变量是什么
象征磁场的三个基本物理变量是磁感应强度、电场强度、方向。
磁场是在一定空间区域内连续分布的向量场,描述磁场的基本物理量是磁感应强度矢量B ,也可以用磁感线形象地表示。然而,作为一个矢量场,磁场的性质与电场颇为不同。运动电荷或变化电场产生的磁场,或两者之和的总磁场,都是无源有旋的矢量场,磁力线是闭合的曲线簇,不中断,不交叉。换言之,在磁场中不存在发出磁力线的源头,也不存在会聚磁力线的尾闾,磁力线闭合表明沿磁力线的环路积分不为零,即磁场是有旋场而不是势场(保守场),不存在类似于电势那样的标量函数。在量子力学里,科学家认为,纯磁场(和纯电场)是虚光子所造成的效应。以标准模型的术语来表达,光子是所有电磁作用的显现所依赖的媒介。在低场能量状况,其中的差别是可以忽略的。
④ 写出电磁场的基本物理量并对其概念进行简单阐述
电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起,也可由强弱变化的电流引起,不论原因如何,电磁场总是以光 速向四周传播,形成电磁波。
电磁场是电磁作用的媒介,具有能量和动量,是物质的一种存在形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。在高频率的电振荡中,磁电互变甚快,能量不可能全部返回原振荡电路,于是电能、磁能随着电场与磁场的周期转化以电磁波的形式向空间传播出去。
(4)磁场中有哪些基本物理量扩展阅读:
正像人们一直生 活在空气中而眼睛却看不见空气一样,人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波就是这样一位人类素未谋面的“朋友”,电磁波是电磁场的一种运动形态。在高频电磁振荡的情况下,部分能量以辐射方式向周围空间传播开去所形成的电波与磁波。
在低频的电磁振荡中,电、磁之间的相互变化比较缓慢,其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去。电磁波的速度等于光速(每秒3×10 ^10厘米)。波长在 10~3000米之间,分长波、中波、中短波、短波等几种。
⑤ 磁场的基本物理量有哪些
一、磁场的基本物理量
1. 磁感应强度
与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通(磁力线)。
2.磁通
磁感应强度B与垂直与磁场方向的面积S的乘积,称为通过该面积的磁通。
3.磁场强度 H
磁场强度是计算磁场所用的物理量,其大小为磁感应强度和导磁率之比。
4.磁导率
表征各种材料导磁能力的物理量一般材料的磁导率 和真空中的磁导率之比,称为这种材料的相对磁导率。
⑥ 磁场的基本物理量
9.4 磁场的基本物理量 9.4.1 磁感应强度 磁感应强度B : 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。 磁感应强度B的方向: 与电流的方向之间符合右手螺旋定则。 磁感应强度B的大小: B=F/lI 磁感应强度 B 的单位: 特斯拉( T ),1 T = 1Wb/m 2 均匀磁场: 各点磁感应强度大小相等,方向相同的磁场,也称匀强磁场 。 9.4.2 磁通 磁通ф: 穿过垂直于 B 方向的面积 S 中的磁力线总数。 说明: 如果不是均匀磁场,则取B的平均值。 磁感应强度B 在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单 位面积所通过的磁通,故又称 磁通密度 。 磁通ф的单位: 韦[伯]( Wb ) 1Wb =1V ·s 9.4.3 磁场强度 磁场强度 H : 介质中某点的磁感应强度 B 与介质磁导率 m 之比。 磁场强度 H 的单位 : 安培 / 米( A/m ) 安培环路定律(全电流定律) 安培环路定律电流正负的规定 :任意选定一个闭合回线的围绕方向,凡是电流方向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流作为正、反之为 负。 在均匀磁场中 Hl = IN 安培环路定律将 电流与磁场强度联系起来。 9.4.4 磁导率 磁导率μ: 表示磁场媒质磁性的物理量,衡量物质的导磁能力 。 磁导率μ的单位: 亨 / 米( H/m ) 相对磁导率μr : 任一种物质的磁导率 m 和真空的磁导率 m 0 的比值 。 9.4.5 物质的磁性 1. 非磁性物质 非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章,几乎不受外 磁场的影响而互相抵消,不具有磁化特性。 非磁性材料的磁导率都是常数,有: μ约=μ0 μr约=1 当磁场媒质是非磁性材料时,有 B= μ0 H , 即 B 与 H 成正比,呈线性关系。 磁通 F 与产生此磁通的电流 I 成正比,呈线性关系。 2. 磁性物质 磁性物质内部形成许多小区域,其分子间存在的一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整齐,显示磁性,称 这些小区域为磁畴。 在没有外磁场作用的普通磁性物质中,各个磁畴排列杂 乱无章,磁场互相抵消,整体对外不显磁性。 在外磁场作用下,磁畴方向发生变化,使之与外磁场方向趋于一致,物质整体显示出磁性来,称为磁化。即 磁性物质能被磁化。
⑦ 磁场的俩个物理量
标称磁场的两个基本的物理量是磁场强度H和磁感应强度B。
磁场强度和磁感应强度均为表征磁场磁场强弱和方向的物理量。
磁感应强度是一个基本物理量,较容易理解,就是垂直穿过单位面积的磁力线的数量。磁感应强度可通过仪器直接测量。磁感应强度也称磁通密度,或简称磁密。常用B表示。其单位是韦伯/平方米(Wb/m^2)或特斯拉(T)。
磁场传播需经过介质(包括真空),介质因磁化也会产生磁场,这部分磁场与源磁场叠加后产生另一磁场。或者说,一个磁场源在产生的磁场经过介质后,其磁场强弱和方向变化了。
为了描述磁场源的特性,也为了方便数学推导,引入一个与介质无关的物理量H,H=B/u0-M,式中,u0为真空磁导率,M为介质磁化强度。这个物理量,就是磁场强度。磁场强度的单位是安/米(A/m)。
⑧ 磁场的基本物理量有什么
一、磁场的基本物理量
1. 磁感应强度
与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通(磁力线)。
2.磁通
磁感应强度B与垂直与磁场方向的面积S的乘积,称为通过该面积的磁通。
3.磁场强度 H
磁场强度是计算磁场所用的物理量,其大小为磁感应强度和导磁率之比。
4.磁导率
表征各种材料导磁能力的物理量一般材料的磁导率 和真空中的磁导率之比,称为这种材料的相对磁导率。
二、磁场的基本定律
1.安培环路定律
计算电流代数和时,与绕行方向符合右手螺旋定则的电流取正号,反之取负号。若闭合回路上各点的磁场强度相等且其方向与闭合回路的切线方向一致,则:
2.磁路欧姆定律
称为磁阻,表示磁路对磁通的阻碍作用。
因铁磁物质的磁阻Rm不是常数,它会随励磁电流I的改变而改变,因而通常不能用磁路的欧姆定律直接计算,但可以用于定性分析很多磁路问题。
3.电磁感应定律
你好,磁场一般包括:磁通
、磁感应强度
、磁导率
、磁场强度这四个物理量。
磁场强度
H
也是矢量,其方向与磁感应强度
B
同向,国际单位是:安培/米
(A/m)。
必须注意:磁场中各点的磁场强度H的大小只与产生磁场的电流I的大小和导体的形状有关,与磁介质的性质无关。
⑨ 磁场有哪些基本物理量,分别用什么符号表示,单位是什么
你好,磁场一般包括:磁通
、磁感应强度
、磁导率
、磁场强度这四个物理量。
磁场强度
H
也是矢量,其方向与磁感应强度
B
同向,国际单位是:安培/米
(A/m)。
必须注意:磁场中各点的磁场强度H的大小只与产生磁场的电流I的大小和导体的形状有关,与磁介质的性质无关。
⑩ 描述磁场的四个主要物理量它们的代表符号分别是
描述磁场的四个主要物理量是: 磁通 、 磁感应强度 、 磁导率 和 磁场强度 ;它们的代表符号分别是 Φ 、 B 、 U 和 Η