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更新时间:2023-10-26 04:00:00
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详细介绍
  描述磁场的基本物理量是磁感应强度,用B表示。

    在磁场中任意一点P处磁感应强度B矢量可用运动点电荷q在磁场中某点所受的磁场力来定义:

    当带电粒子的速度沿磁场某一方向运动时,受力为零的方向,定义为磁感应强度的方向。这个方向也就是在该点磁针N极的指向。

    当带电粒子的速度v在任意方向时,受力F的大小与成正比,q 为v和B之间的夹角。而且比值对于确定的场点P有唯一的量值。所以,这个比值代表了在该场点处磁场的强弱,因此规定磁感应强度B的大小

                         

磁场作用于运动电荷的磁力大小为

又因F总是垂直于v和B,故又可将上式些成矢量式

                           

F称为洛仑兹力。

     当带电粒子的速度垂直于磁感应强度B的方向时,电荷受力Zui大。若电荷静止不动,则电荷不受力作用。磁力只作用在运动电荷上,这是磁力与电力的显著不同。

    磁感应强度B的单位:T(特斯拉),量纲:[MT-2I-1]

    可以用电磁铁来产生磁场,在下图所示的电磁铁两极表面之间约4-10cm宽的空气隙中,可以产生3T的强磁场。

辐射能:由于电磁场具有能量,所以随着电磁波的传播,就有能量的传播。这种以电磁波形式传播出去的能量,叫做幅射能。
电磁场的能量密度:
已知:均匀的各向同性介质中,电场的能量密度和磁场的能量密度分别为:
        ;
所以,电磁场的总能量密度为:
              
电磁波的能流密度(波印亭矢量)
用电磁波的能流密度来表示电磁波能量的传播,则单位时间垂直穿过单位面积的电磁辐射能量,可表示为:
               
其矢量式为: ,式中S为坡印廷矢量。
          
坡印廷矢量的物理意义:单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的能量,也叫能流密度矢量。
电磁场的物质性:(动量和能量满足相对论的关系)
(1)电磁场在真空中的传播速度,就是光速C,光就是电磁波。
(2)电磁场的能量密度: , 根据相对论质能关系,电磁场的质量密度:
(3)电磁场具有动量密度(单位体积内的动量): ,
1920年列别捷夫的光压实验证明电磁场与实物间有动量传递,并满足守恒定律。
电磁场具有统一性,相对性。有物质的一切重要属性。具有能量、动量,它是物质的一种形态。


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