磁場是一種特殊形式的物質(zhì)。能產(chǎn)生磁力的周圍均存在磁場,如運(yùn)動電荷、電流、磁體、變化的電場等其周圍均存在磁場。
電場和磁場是緊密聯(lián)系,相互依存的統(tǒng)一體。變化的電場能產(chǎn)生磁場,變化的磁場能產(chǎn)生電場,兩者可以相互轉(zhuǎn)化。如變化的電磁場以波動的電磁波向空間傳播。
磁場可以分為恒定磁場和交變磁場兩種形式。
1)恒定磁場。磁場強(qiáng)度和方向始終不發(fā)生變化的磁場。例如,磁鐵和直流電通過導(dǎo)體時(shí)在其周圍產(chǎn)生的磁場。
2)交變磁場。磁場強(qiáng)度和方向隨時(shí)間產(chǎn)生有規(guī)律變化的磁場。例如,由交流電通過閉合回路產(chǎn)生的磁場,其磁場強(qiáng)度和方向隨電流的頻率而產(chǎn)生周期性變化。感應(yīng)爐內(nèi)存在的磁場屬于交變磁場。
磁力線是無形存在于磁場空間,顯示磁力分布狀態(tài)的閉合環(huán)狀曲線稱為磁力線。
磁場中的磁力線肉眼不能查覺,只能通過很細(xì)小鐵粉,才能呈現(xiàn)出其形貌。但是,磁力線是客觀存在的物質(zhì)。
磁力線是掌握分析磁路的基礎(chǔ)。磁力線具有下述特點(diǎn)。
磁力線總是從N極出發(fā)進(jìn)入與其相近的S極,形成一個(gè)閉合磁路。
磁力線從N極到S極走磁阻(磁導(dǎo)率最大)最小的路徑。
磁力線不會交叉,任意兩條同向磁力線產(chǎn)生相斥作用。
磁力線密集區(qū)表示磁場強(qiáng)度大,稀疏區(qū)表示磁場強(qiáng)度弱。磁力線在磁極區(qū)最密集。
磁通量是指在均勻磁場中,通過任意垂直截面積內(nèi)的磁力線條數(shù),稱為磁通量。磁通量用符號Φ表示,單位為韋伯(Wb)。
磁通量的表達(dá)式為:
Φ=BScosφ
式中 B-磁場強(qiáng)度(Wb·m-1);
S-線圈橫截面積(m2);
φ-線圈橫截面與磁力線夾角(當(dāng)線圈橫截面不垂直磁力線時(shí))。
磁通量的大小表示磁力線的密集程度,磁通量大磁力線密,相反則磁力線稀。