(一)磁场

某些物体能吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性。具有磁性的物体称为磁体。磁体具有极性,其两端极性强的区域称为磁极,一端为北极(N极),一端为南极(S极)。

同性磁极相互排斥,异性磁极相互吸引。

在磁体周围空间存在一种特殊物质,它对载流导体或运动的电荷都有力的作用,这一特殊物质称为磁场。磁场不仅有方向,而且还有强弱,一般用磁力线来描述,磁力线的方向定义为:在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向N极,磁感线是闭合曲线。磁力线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。

(二)磁通和磁通密度

垂直通过某一截面的磁力线称为磁通量(简称磁通),用Φ表示,其单位是Wb(韦伯)。磁通量可以反映磁场的强弱,但不能表示磁场的方向。垂直穿过单位截面的磁通量称为磁通密度(也叫磁感应强度),用B表示,其单位是T(特斯拉)。磁通Φ与磁感应强度B的关系为

式中 Φ——穿过截面S的磁通,Wb;

S——与磁场垂直的面积,m2;

B——磁通密度,T。

(三)通电导体周围的磁场

通电的导体周围有磁场,这个磁场也可用磁力线来描述。当电流方向改变时,磁场的方向也改变。其关系可用右手定则来确定,如图1-13所示,将右手拇指伸直表示电流的方向,卷曲的四指所指的方向就是磁力线的方向。(www.daowen.com)

为了同时表示出电流的方向和导体周围磁力线的方向,通常用“○”表示导线的截面,用“⊗”和“⊙”两种符号分别表示流入和流出与纸面垂直导线中的电流。当已知电流方向时,由右手定则很容易就能判断出通电导线周围磁场的方向,如图1-14所示。

如果把单根导线卷成螺管线圈,再通上电流,那么螺管线圈的磁场如图1-15所示。磁通方向和线圈中电流的方向也可用右手定则来确定,如图1-16所示。

图1-13　直导线的右手定则

图1-14　通电导线中电流方向和导线周围磁力线方向

图1-15　螺管线圈的磁场

图1-16　线圈的右手定则

用右手定则判断磁场方向的方法,使卷曲四指的方向与线圈中电流的方向相同,那么伸直的拇指即表示线圈内磁力线的方向。