1.磁通量的理解與計算
(1)設在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一個與磁場方向垂直的平面,面積為S,我們把B與S的乘積叫作穿過這個面積的磁通量,簡稱磁通。其公式:Φ=BS。公式适用的條件:①勻強磁場;②磁場與平面垂直。
(2)在勻強磁場B中,若磁感應強度B不與研究的平面垂直,公式Φ=BS中的S應為平面在垂直于磁感應強度B方向上的投影面積。Φ=BScosθ,式中Scosθ即為面積S在垂直于磁感應強度B方向的投影面積,我們稱之為“有效面積”(如圖丁所示)。
(3)Φ=BScosθ可以改寫為Φ=BSsinα,其中α是磁感應強度B與待研究面的夾角。
(4)磁通量可以用穿過某個面的磁感線條數來形象描述,穿過的條數越多磁通量越大。
2.磁通量的正、負
(1)磁通量是标量,但有正、負,若以磁感線從某一面上穿入時的磁通量為正值,則磁感線從此面穿出時的磁通量為負值。
(2)若同時有磁感線沿相反方向穿過同一平面,且正向磁通量大小為Φ1,反向磁通量大小為Φ2,則穿過該平面的合磁通量Φ=Φ1-Φ2。
(3)磁感線經過一閉合曲面的磁通量為零,因為有穿進的必然同時有穿出的。
3.磁通量的變化量ΔΦ=Φ2-Φ1
(1)當B不變,有效面積S變化時,ΔΦ=B·ΔS。
(2)當B變化,S不變時,ΔΦ=ΔB·S。
(3)當B和S同時變化時,ΔΦ=Φ2-Φ1。但此時ΔΦ≠ΔB·ΔS。
磁通量大小的分析與判斷
(1)定量計算
通過公式Φ=BS來定量計算,計算磁通量時應注意的問題:
①明确磁場是否為勻強磁場,知道磁感應強度的大小。
②平面的面積S應為磁感線通過的有效面積。當平面與磁場方向不垂直時,應明确所研究的平面與磁感應強度方向的夾角,準确找出垂直面積。
③線圈的磁通量及其變化與線圈匝數無關,即磁通量的大小不受線圈匝數的影響。
(2)定性判斷
磁通量是指穿過線圈面積的磁感線的“淨條數”,當有不同方向的磁場同時穿過同一面積時,此時的磁通量為各磁場穿過該面磁通量的代數和。
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