第3节 几种常见的磁场
要点一 利用安培定则分析电流的磁场的方法
1.分清"因"和"果":在判定直线电流的磁场方向时,大拇指指"原因"--电流方向,四指指"结果"--磁场绕向;在判定环形电流的磁场方向时,四指指"原因"--电流绕向,大拇指指"结果"--环内沿中心轴线的磁感线方向.
2.优先采用整体法:一个任意形状的环形电流(如三角形、矩形、圆形)的磁场,都可以视为若干或无数个很短的直线电流的磁场叠加而成,从而可分段进行判定.这种隔离法的判定结果,虽然与视为环形电流的整体法一致,但在步骤上却麻烦多了.
要点二 磁通量的理解
1.磁通量的定义
公式Φ=BS中的B应是匀强磁场的磁感应强度,S是与磁场方向垂直的面积,因此,可以理解为Φ=BS⊥.如果平面与磁场方向不垂直,应把面积S投影到与磁场垂直的方向上,求出投影面积S⊥,代入到Φ=BS⊥中计算,应避免硬套公式Φ=BSsin θ或Φ=BScos θ.
2.磁通量的变化
一般有下列三种情况:
(1)磁感应强度B不变,有效面积S变化,则ΔΦ=Φt-Φ0=B·ΔS.
(2)磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变,则穿过回路中的磁通量的变化是:ΔΦ=Φt-Φ0=ΔB·S.
(3)磁感应强度B和有效面积S同时发生变化的情况,则ΔΦ=Φt-Φ0.
特别提醒 ①平面S与磁场方向不垂直时,要把面积S投影到与磁场垂直的方向上,即求出有效面积.
②可以把磁通量理解为穿过面积S的磁感线的净条数.相反方向穿过面积S的磁感线可以互相抵消.
③当磁感应强度和有效面积同时发生变化时,ΔΦ=Φt-Φ0,而不能用ΔΦ=ΔB·ΔS计算.
1.电场线与磁感线有哪些异同?
电场线 磁感线 相
似
点 引入目的 形象描述场而引入的假想线,实际不存在 疏密 场的强弱 切线方向 场的方向 相交 不能相交(电场中无电荷空间不相交) 不同点 起始于正电荷,终止于负电荷 闭合曲线 特别提醒 (1)从电场、磁场的概念理解两种场线的相似点:矢量性--线的切线,强弱--线的疏密,方向的唯一性--空间任一点场线不相交.
(2)从两种场线的区别理解两种场的区别:
电场线--电荷有正负--电场线有始终