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磁通量
鎖定
磁通量簡介
在一般情況下,磁通量是通過磁場在曲面面積上的積分定義的。其中,Φ為磁通量,B為磁感應強度,S為曲面,B·dS為點積,dS為無窮小矢量(見曲面積分)。磁通量通常通過通量計進行測量。通量計包括測量線圈以及估計測量線圈上電壓變化的電路,從而計算磁通量。
磁通量定義
表示磁場分佈情況的物理量。通過磁場中某處的面元dS的磁通量dΦ定義為該處磁感應強度的大小B與dS在垂直於B方向的投影dScosθ的乘積,即:
式中θ是面元的法線方向n與磁感應強度B的夾角。磁通量是標量,θ<90°為正值,θ>90°為負值。通過任意閉合曲面的磁通量 ΦB 等於通過構成它的那些面元的磁通量的代數和,即對於閉合曲面,通常取它的外法線矢量(指向外部空間)為正。
在一般情況下,磁通量是通過磁場在曲面面積上的積分定義的。
磁通量通常通過通量計進行測量。通量計包括測量線圈以及估計測量線圈上電壓變化的電路,從而計算磁通量。
磁通量公式
磁通量單位
韋伯可以用法拉第電磁感應定律來推導。1韋伯=108(1億)麥克斯韋。
磁通量性質
通過某一平面的磁通量的大小,可以用通過這個平面的磁感線的條數的多少來形象地説明。在同一磁場中,磁感應強度越大的地方,磁感線越密。因此,B越大,S越大,磁通量就越大,意味着穿過這個面的磁感線條數越多。過一個平面若有方向相反的兩個磁通量,這時的合磁通為相反方向磁通量的代數和(即相反合磁通抵消以後剩餘的磁通量)。
磁場的高斯定理指出,通過任意閉合曲面的磁通量為零,即它表明磁場是無源的,不存在發出或會聚磁力線的源頭或尾閭,亦即不存在孤立的磁單極。以上公式中的B既可以是電流產生的磁場,也可以是變化電場產生的磁場,或兩者之和。
磁通密度是通過垂直於磁場方向的單位面積的磁通量,它等於該處磁場磁感應強度的大小B。磁通密度精確地描述了磁力線的疏密。
通電導體與磁場方向垂直時,它受力的大小既與導線長度L成正比,又與導線中的電流I成正比,即與I和L的乘積IL成正比,公式是F=ILB,式中B是磁感應強度。
磁通量的定義為覆蓋某面積的磁場的積分
其中Φ為磁通量,B為磁感應強度,S為面積。 已知高斯磁場定律為:Φ=BS。
這條方程的體積積分,跟散度定理合用,給出以下的結果,亦即是説,通過任何密閉表面的磁通量一定為零;自由“磁電荷”是不存在的。
對比下, 另一條麥克斯韋方程──高斯電場定律為:∫∫E.ds=Q/ε0