什么是磁感线?

磁力线又叫做磁感线,是用以形象地描绘磁场分布的一些曲线。人们将磁力线定义为处处与磁感应强度相切的线,磁感应强度的方向与磁力线方向相同,其大小与磁力线的密度成正比。了解磁力线的基本特点是掌握和分析磁路的的基础[2] 。

磁力线是人为的假设的曲线。磁力线有无数条,磁力线是立体的,所有的磁力线都不交叉,磁力线总是从 N 极出发,进入与其最邻近的 S 极并形成。等等这些都是人的想象。基于一个有趣的小实验的想象。这个实验只需要一个条形磁铁,一些铁屑在一块平板玻璃上就可以展示。

闭合回路这一现象在电磁学中称为磁通连续性定理,由 Maxwell 方程描述为: B =0 (4-1)

上式又称为磁场的高斯定律,表示任意磁场的散度为 0 ,即通过任意闭合曲面的净磁通总是 0 ,磁力线总是闭合的。

同电流类似,磁力线总是走磁阻最小(磁导率最大)的路径,因此磁力线通常呈直线或曲线,不存在呈直角拐弯的磁力线。

任意二条同向磁力线之间相互排斥,因此不存在相交的磁力线。

当铁磁材料未饱和时,磁力线总是垂直于铁磁材料的极性面。当铁磁材料饱和时,磁力线在该铁磁材料中的行为与在非铁磁性介质(如空气、铝、铜等)中一样。

由于磁力线具有这样的基本特性,因此介质的磁化状态取决于介质的磁学特性和几何形状。显而易见,在通常情况下,介质都处于非均匀磁化状态,也就是说通常介质内部的磁力线都成曲线状态且分布不均匀;另外,由于在自然界虽存在电的绝缘体,但不存在磁的绝缘体(除超导体物质),使得通常的磁路都存在漏磁。介质处于非均匀磁化状态和磁路都存在漏磁这二个特征,就决定了磁路的准确计算非常复杂。原理

假设把小磁针放在磁铁的磁场中,小磁针受磁场的作用,静止时它的两极指向确定的方向。在磁场中的不同点,小磁针静止时指的方向不一定相同。这个事实说明,磁场是有方向性的,物理上规定,在磁场中的任意一点,小磁针N极的受力方向,为那一点的磁场方向。

磁感线的概念是著名物理学家法拉第最先发明并引入的。在电场中可以用电场线形象地描述各点的电场场方向,在磁场中也可以用磁感线 形象地描述各点的磁场方向,磁感线是在磁场中画出而实际不存在的一些有方向的曲线(也有直的),这些曲线上每一点的切线方向都和这点的磁场方向一致。

磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线。

磁感线:在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。磁感线是闭合曲线。规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S极到N极。磁的概念来源于磁石,而磁石能够产生与通电线圈一样的磁N极和磁S极的事实表明,磁石就是由许多由这样的上下左右N指向一致的平面通电线圈形成的。而这样一些平面通电线圈,就是磁石内绕核运动的平面电子运动圈,因此磁石与通电线圈一样也会产生磁南北二极。如果顺着磁石磁极去观看磁石,磁石的二个磁极端面就是由许多绕行方向一致的平面电子运动圈构成的。而磁石除磁极的二个端面外,它还有四个侧面,而这四个侧面则都是由相互平行指向一致不连续的小电子流形成的,而这些不连续的小电子流,却正是平面电子运动圈的侧面。因此根据平行电流的相互作用,能够产生引斥力的实


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