磁场形状=磁力线的分布

磁铁与磁场

●电流流动时

电流产生磁场

●磁场的方向

安培右螺旋定则

注：从本课开始学习与磁场相关的内容。

[1]关于磁场的库伦定理

磁极间的作用力F（N）为

m₁、m₂为磁极的强度（Wb）

r为磁极间的距离（m）

k为比例系数，表示磁极之间的空间放置物质导磁性能的差异，真空中（与空气的情况相同），

μ₀为真空中的磁导率

（4π×10^-7H/m）

[2]磁通密度

磁极发出的假想的磁力线即为

磁通。磁场强度为m（Wb）的磁极所发出的磁通的总量为

Φ=m

面积为ΔS（m²）的平面，垂直通过该平面的磁通为ΔΦ（Wb），则其磁通密度B（T）为

磁通密度的高斯定理为

B为磁通密度（T）

n₀为闭合曲面S上的任一点法线方向的单位矢量

标量表示形式：

B_n为面积dS上的磁通密度在法线方向的分量(www.daowen.com)

N、S两极的位置相当于存在m₁、m₂（Wb）的磁荷

磁场

两个相异的磁极N极与S极之间存在吸引力，N极与N极之间以及S极与S极之间存在着同种磁极之间的排斥力，这两种作用力的产生，意味着在磁极周围的空间中有磁场存在。

对于磁极的磁场强度，通常规定N极的磁场为正，S极的磁场为负。对于磁极之间的作用力，通常规定相同磁极间的排斥力为正，相异的磁极之间的吸引力为负。

1820年奥斯特发现在电流周围也会产生磁场。

磁力线

磁场分布的情况通常采用假想的线来描述，这种线被称为磁力线。磁力线具有以下一些性质：

①磁力线都是由N极发出，最终进入S极，在中间不会消失；

②磁力线分布密集的位置磁场强度大；

③磁力线上各点的切线方向与该位置的磁场强度方向相同；

④磁力线不会发生相交，也不会出现分支的情况。

安培右螺旋定则

直线导体中流过电流时，电流所产生的磁场的磁力线构成了以导体为中心的同心圆，这些同心圆的磁力线描述了导体周围的磁场分布。此时，利用右手可以判定电流流过的方向。将拇指与电流的方向保持一致，右手的其他手指所指的方向即为磁力线的旋转方向，这就是安培右螺旋定则。

符号☉和⊕的意义

箭头符号☉以及箭尾符号⊕通常用来表示电流或磁场的方向。箭头符号☉表示的是电流或磁场的方向是离开纸面的方向，箭尾符号⊕表示的是电流或磁场的方向是进入纸面。这就像我们通常所看到的箭头以及箭尾那样，是很容易理解的。

例题1

如图所示，真空中，磁极强度分别为m₁=3×10^-4Wb、m₂=-4×10^-3Wb，两极之间的距离为r=15cm，试计算两极之间的作用力的大小。

【例题1解】

两极之间的作用力F为

例题2

真空中，磁极强度为m₁=2.5×10^-3Wb，求距离磁极的距离r=50cm的位置的磁通密度。

【例题2解】

磁通密度B为