一、磁現象

（一）磁體與磁極

人們把具有吸引鐵、鎳、钴等物質的性質稱為磁性，具有磁性的物體叫做磁體。把原來不帶磁性的物體具有磁性稱為磁化。磁鐵兩端磁性最強的區域稱為磁極。小磁針轉動靜止時,指北的一端叫N極（指北極）；指南的一端叫S極（指南極）。

同性磁極相排斥，異性磁極相吸引。

（二）磁場與磁力線

磁體周圍存在磁力作用的空間稱為磁場，磁場的磁力用磁力線來表示。磁力線是由N極出發到S極的光滑曲線。磁極附近磁力線最密，表示這裡磁場最強；在磁體中間，磁力線較疏，表示這裡磁場較弱。因此可以用磁力線的多少和疏密程度來描繪磁場的強度。

2.環形電流的磁場：一個線圈中通有電流，該線圈在周圍産生磁場，通過電流越大，産生磁場越強，反之越弱。線圈圈數越多磁場越強。

磁場的方向用右手螺旋定則判别。用右手握螺旋管，彎曲四指表示電流方向，則拇指方向便是磁場N極方向。

二、磁場的基本物理量

（一）磁通

通過與磁場方向垂直的某一面積上的磁力線總數，稱為通過該面積的磁通。用字母Ф表示。磁通的單位是Wb（韋伯），簡稱韋，工程上常用比韋小的單位，叫Mx麥克斯，簡稱麥。

（二）磁感應強度

磁感應強度是表示磁場中某點磁場強弱的方向的物理量，用符号B表示。磁場中某點磁感應強度B的方向就是該點磁力線的切線方向。

如果磁場中各處的磁感應強度相同，則這樣的磁場稱為均勻磁場。磁感應強度可用下式表達：

在均勻磁場中，磁感應強度B等于單位面積的磁通量。磁感應強度有時又稱磁通密度。

磁感應強度的單位是“特斯拉”，簡稱“特”，用字母“T”表示。在工程上，常用較小的磁感應強度單位“高斯（Gs）”。1T=10^4Gs。

（三）導磁率

不同的材料其導磁性能也不同。通常用導磁率（導磁系數）μ來表示該材料的導磁性能。導磁μ的單位是H/m（亨/米）。

其他材料的導磁率和真空相比較，其比值稱為相對導磁率.

(三）導磁率（導磁系數）

表征磁介質磁性能的物理量，叫做導磁率（或導磁系數）用符号 表示μ。單位：亨/米（H/m），亨（H）是電感的單位。

式中 μr ——相對導磁率； μ。 ——真空導磁率。

1）反磁物質μr<1

2）順磁物質μr>1

3）鐵磁物質μr>>1

（四）磁場強度

磁場強度是一個矢量，長用字母H表示，其大小等于磁場中某點的磁感應強度B與媒介質導磁率μ的比值，即

磁場強度的單位是A/m（安/米），較大的單位是奧斯特，簡稱奧，換算關系為：1奧斯特=80安/米。

即同樣的導線，通過同樣的電流，在同一相對位置的某一點來說，如果磁介質不同，有不同的磁感應強度，但有相同的磁場強度。

三、電磁感應

當導體相對磁場運動而切割磁力線或者線圈中磁通發生變化時，在導體或線圈中都會産生感應電動勢，若導體或線圈構成閉合回路，則導體或線圈中就有電流産生，這種現象稱為電磁感應。

由電磁感應産生的電動勢稱為感應電動勢。

由感應電動勢引起的電流稱為感應電流。

感應電動勢公式計算：

式中：B——磁感應強度（Wb/m2）；

v ——導體切割磁力線速度（m/s）；

L——導體在磁場中的有效長度（m）

α——導體運動方向與磁力線的夾角。

（一）法拉第電磁感應定律

回路中感應電動勢的大小與穿過回路的磁通量變化速率成正比，這個規律稱為法拉第電磁感應定律。

設通過線圈的磁通量為Ф，則單匝線圈的感應電動勢的大小為：

對N匝線圈，其感應電動勢為：

式中：e——感應電動勢（V）；

∆Ф∕∆t——磁通變化速率（Wb/s）；

N——線圈匝數。

（二）愣次定律

當閉合線圈回路中磁通量發生變化時，回路中就有感應電流産生。

感應電流的方向總是使它産生的磁場阻礙閉合回路中原來磁通量的變化，即閉合線圈回路中的感應電流，它又要産生磁場，其磁場的方向總是阻礙閉合回路中原來磁通的變化。

當感應電流産生的磁場方向确定後，用右手定則就很容易判定出感應電流的方向。

四、磁場對通電導體的作用

通電直導體在磁場中，将受到力的作用，磁場越強所受的力就越大，磁場越弱所受的力就越小；導體通過的電流大所受的力就大，通過的電流小所受的力就小。

在均勻磁場中，直導體受力大小：

式中：B——均勻磁場的磁感應強度（Wb/m2）；

I——導體中的感應強度（A）；

L——導體在磁場中的長度（m）；

α——導體與磁力線的夾角；

F——導體受到的磁力（N）。

通電直導體在磁場中受力的方向可用左手定則判斷。如下圖：

五、自感與互感現象

（一）自感現象

當線圈電流變化時，由這個電流所産生的磁通量相應發生變化。根據電磁感應原理，線圈中産生感應電動勢。由于感應電動勢由自身電流變化産生，所以稱自感電動勢，即這種現象稱為自感現象。

（二）互感現象

兩個線圈靠的很近，第一個線圈中電流變化時，産生變化磁通，有一部分穿過第二個線圈，在第二個線圈中會産生感應電動勢。同時第二個線圈也産生變化磁通，使第一個線圈也産生感應電動勢，這中現象稱為互感現象，産生電勢為互感電動勢。

下一節課我們講“交流電”，敬請期待！

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