磁感線的物理定義
磁感線又叫磁力線,是形象描繪磁場(chǎng)分布的一些曲線,曲線上每一點(diǎn)的切線方向都和這點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與該點(diǎn)的磁力線切線方向相同,其大小與磁力線的密度成正比。了解磁力線的基本特點(diǎn)是掌握和分析磁路的的基礎(chǔ) 。
磁力線是人為的假設(shè)的曲線。磁力線有無數(shù)條,磁力線是立體的,所有的磁力線都不交叉,磁力線總是從N極出發(fā),進(jìn)入與其最鄰近的S極并形成。這些假設(shè)的曲線基于一個(gè)有趣的小實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)只需要一個(gè)條形磁鐵,一些鐵屑在一塊平板玻璃上就可以展示。
磁力線都是閉合的,參見電磁學(xué)中的磁通連續(xù)性定理。
同電流類似,磁力線總是走磁阻最?。ù艑?dǎo)率最大)的路徑,因此磁力線通常呈直線或曲線,不存在呈直角拐彎的磁力線。任意二條同向磁力線之間相互排斥,因此不存在相交的磁力線。
當(dāng)鐵磁材料未飽和時(shí),磁力線總是垂直于鐵磁材料的極性面。當(dāng)鐵磁材料飽和時(shí),磁力線在該鐵磁材料中的行為與在非鐵磁性介質(zhì)(如空氣、鋁、銅等)中一樣。由于磁力線具有這樣的基本特性,因此介質(zhì)的磁化狀態(tài)取決于介質(zhì)的磁學(xué)特性和幾何形狀。顯而易見,在通常情況下,介質(zhì)都處于非均勻磁化狀態(tài),也就是說通常介質(zhì)內(nèi)部的磁力線都成曲線狀態(tài)且分布不均勻;另外,由于在自然界雖存在電的絕緣體,但不存在磁的絕緣體(除超導(dǎo)體物質(zhì)),使得通常的磁路都存在漏磁。介質(zhì)處于非均勻磁化狀態(tài)和磁路都存在漏磁這二個(gè)特征,就決定了磁路的準(zhǔn)確計(jì)算非常復(fù)雜。
假設(shè)把小磁針放在磁鐵的磁場(chǎng)中,小磁針受磁場(chǎng)的作用,靜止時(shí)它的兩極指向確定的方向。在磁場(chǎng)中的不同點(diǎn),小磁針靜止時(shí)指的方向不一定相同。這個(gè)事實(shí)說明,磁場(chǎng)是有方向性的,物理上規(guī)定,在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn),小磁針N極的受力方向,為那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
磁感線的概念是著名物理學(xué)家法拉第最先發(fā)明并引入的。在電場(chǎng)中可以用電場(chǎng)線形象地描述各點(diǎn)的電場(chǎng)場(chǎng)方向,在磁場(chǎng)中也可以用磁感線 形象地描述各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,磁感線是在磁場(chǎng)中畫出而實(shí)際不存在的一些有方向的曲線(也有直的),這些曲線上每一點(diǎn)的切線方向都和這點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致。
磁感線是為了形象地研究磁場(chǎng)而人為假想的曲線,并不是客觀存在于磁場(chǎng)中的真實(shí)曲線。
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