【电磁感应】2.磁通量-进阶篇(基础课)
更新日期:2025年
跳跳学长于2025年2月16日补充以下内容:

1.要点4:方向
磁通量是标量还是矢量?有没有方向?

磁通量是有方向的,虽然磁感应强度B是矢量、有方向,但磁通量的方向是穿过的方向(例如用比插过手,只有手心到手背,或者手背到手心的方向)。如图,左图两个情况的磁通量都是从上到下,右图则是从下到上(类比为正着进门、斜着进门,都是进门,反之出门,就两种情况)。

对于水平的面,方向要么是从上到下,要么是从下到上;对于竖直的面,要么从左到右,要么从右到左。任意一个线圈内的磁通量就两种方向,先定义哪个是正方向,正方向进去为+,反方向出来为-。例如,你可以把“x”定义为正方向“+”,此时Φ=+BS;“·”就是反方向“-”,此时Φ=-BS。因此,只要有Φ,它就不可能比0小,负的只是表示方向相反。有的时候,Φ的正负号也可以不加,直接Φ=BS,此时不关心它的方向。

只有方向符合矢量叠加法则(平行四边形定则)才能是矢量。Φ是有方向的标量。
2.要点5:同向叠加反向抵消

例题

3.要点6:求变化量
变化量表示的是怎么从初状态到末状态。


例题

定方向可以更方便看清末状态的正负。

先定方向——把实线的面的底面看作手心,把上面看作手背,当这个面转到竖直方向后,手心在左边,手背在右边,把从手心到手背的方向定义为正方向。因为B有夹角,所以要做正交分解,计算出初状态的磁通量。末状态时,B的方向是从手背到手心,此时对B做正交分解,计算出末状态的磁通量。强调:算磁通量不乘匝数。
4.条形磁铁的磁通量


条形磁铁磁感线从N极出发,在磁铁外面都从N到S,内部是从S到N。外面总条数跟里面的总条数一样。如果给几个线圈,线圈的面积一样大,放在不同的位置,此时Φ谁大?要分两种情况:当线圈在磁铁外(没穿过线圈,如1、2),此时越靠近磁极,线圈的Φ越大。如果两个线圈都在内部(磁体穿过线圈,如3、4)呢?因为所有磁感线都在内部返回,磁感线有抵消,用大的减小的。对于线圈3、4,内部穿过的条数多,因为线圈不是无限大的,线圈内外部的磁感线比内部的磁感线少,Φ=Φ内-Φ外,Φ外越少,Φ越大,线圈3离线圈比较近,外部的磁感线比较密集,Φ4>Φ3。规律:当两个线圈都在内/外部的时候,越靠近中间的Φ越大。内外可比。

例题


总结

(完)