磁場(magnetic field)和磁通量(magnetic flux)的區別

磁場和磁通量都是指磁鐵的性質。磁場和磁通量之間的主要區別在於磁場是磁極和運動電荷受力的區域。有時,術語磁場也可用於指磁場強度的量。磁通量是一個測量多少磁場透過一個地區。...

主要區別-磁場與磁通量

磁場和磁通量都是指磁鐵的性質。磁場和磁通量之間的主要區別在於磁場是磁極和運動電荷受力的區域。有時,術語磁場也可用於指磁場強度的量。磁通量是一個測量多少磁場透過一個地區。

什麼是磁場(a magnetic field)?

磁場是空間中的一個區域,磁極和移動的電荷會受到一個力(假設沒有電場存在,因為它們也會對電荷施加力)。磁場越強,感覺到的力就越強。磁場可以用磁力線來描述。磁場越強,磁力線越近。可以在磁力線上畫一個箭頭,使磁力線指向放置在磁場中的北極所走路徑的方向。磁力線的形狀可以透過把鐵屑放在磁場中並讓它們排列來獲得。

Difference Between Magnetic Field and Magnetic Flux - Iron_filings_showing_the_magnetic_field

If a bar magnet is kept under a piece of paper and iron filings are sprinkled on the paper, then the filings line up along the imaginary field lines.

The magnetic field strength (the magnetic flux density)  can be defined using the force felt by a particle of charge  travelling through it at a velocity :

如果磁場垂直於粒子的運動方向,那麼,

如果術語“磁場”是指一個量而不是一個區域,那麼它很可能是指磁場強度。測量磁場強度的國際單位是特斯拉(T)。地球的磁場強度在不同的地方變化,但它是在微特斯拉的順序。醫院裡的核磁共振成像儀所用的磁鐵往往會產生幾個特斯拉的磁場,而我們所能產生的最強磁場大約是90噸。

什麼是磁通量(magnetic flux)?

磁通量是一個測量多少磁場透過一個地區。因此,這個量不僅取決於磁場強度,而且還取決於面積。磁通量的一個簡化解釋是,磁通量給出了透過該區域的磁力線的“數量”。

However, the formal definition for magnetic flux is given using vector calculus. In this definition, the magnetic flux  is found by integrating the magnetic field over a surface:

For a uniform magnetic field of strength passing perpendicular to an area , this simplifies down to:

那麼,磁通量的單位是平方米。測量磁通量的國際單位是韋伯(Wb),1 Wb=1 T m2。

高斯磁性定律說,透過一個封閉錶面的總磁通量是0,這意味著磁力線形成了閉合環,因此,沒有南極,北極就不可能存在,反之亦然。然而,有理論預測所謂的“磁單極子”的存在,儘管還沒有實驗發現它們。

磁場(magnetic field)和磁通量(magnetic flux)的區別

它描述了什麼

磁場描述了可以感覺到磁力的區域。

磁通量描述有多少磁場透過一個區域。

面積依賴性

磁場只取決於產生磁場的磁鐵。

磁通量不僅取決於產生磁場的磁鐵,而且還取決於一個區域的大小和方向。

計量單位

測量磁場強度的國際單位是特斯拉(T)。

測量磁通量的國際單位是韋伯(Wb);1 Wb=1 T m2。

 

Image Courtesy

“The magnetic field of a bar magnet revealed by iron filings on paper… ” by Newton Henry Black ( Newton Henry Black, Harvey N. Davis (1913) Practical Physics, The MacMillan Co., USA, p. 242, fig. 200) [Public Domain], via Wikimedia Comm***

  • 發表於 2021-06-27 05:55
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