1.1.3 磁感应强度
磁感应强度(B)是描述磁场性质的基本物理量。它表示运动电荷在磁场中某点受洛伦兹力的大小。如一个速度为v的电荷q在磁场B中运动时,运动电荷q受到磁场的作用力Fe为
Fe=qv×B (1.1.10)
式中:Fe、v、B方向满足矢量的右手螺旋定则,即四指由v的方向转向B的方向,拇指所指的方向即为Fe的方向(数学“叉乘”规定)。这和物理学中规定的左手定则(四指指向v方向,让B垂直穿过手心,拇指指向Fe的方向)是一致的,这里为了避免左右手的混淆,本书统一使用右手螺旋定则。其大小为Fe=qvB sin<v,B>。
该磁场的磁感应强度B的大小为,方向在垂直Fe的平面内与v呈arcsin<v,B>。
在国际单位制中,B的单位为特[斯拉](T)。为了加深对磁感应强度B的理解,下面对磁场产生的原因进行以下分析:
(1)理论和实践表明:产生磁场的唯一原因是电流。
(2)实践表明:在同样电流作用下,其周围物质不同,产生的B的值不同,物质对B的影响常用磁导率μ来描述。测得真空中的磁导率μ0=4π×10-7H/m(亨/米)。
(3)仿照电场的分析方法,引入一个辅助量:磁场强度H。
由上面的分析可知,影响B的因素有2个:电流I(用参数H表征)和磁场周围的介质(用参数μ表征),下面将分别进行讨论。