W160A與磁場(chǎng)方向垂直的單位面積(1m2)上的磁通量稱為磁通密度。用英文大寫字母“B”表示,它也被稱為磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁通量指的是一個(gè)線圈或磁鐵中磁力線的總根數(shù)。它們之間的關(guān)系可以用下面的數(shù)學(xué)表達(dá)式表示,式中:B一磁通密度;單位:特斯拉(T);Φ―磁通量;單位:韋伯(Wb);A一面積(線圈截面積);單位:平方米(m2)。

從公式中可以看出,單位面積上的磁通量越大,其磁通密度就越大。而磁通量是由磁動(dòng)勢(shì)決定的。我們知道電路中的電流是由歐姆定律決定的,磁路與電路相類似,磁路中的磁通量(磁通)由羅蘭定律決定。羅蘭定律闡明:磁路中的磁通(Φ)與磁動(dòng)勢(shì)(F)成正比,與磁阻(疋m)成反比。用數(shù)學(xué)公式表示為:Φ=新。而磁場(chǎng)強(qiáng)度(Ⅳ)也與磁動(dòng)勢(shì)(F)成正比,因此,磁場(chǎng)強(qiáng)度越大,磁通密度(磁感應(yīng)強(qiáng)度)也越大。即:磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比。

從磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁通密度和羅蘭定律的公式中可以看出,磁場(chǎng)強(qiáng)度(⒀僅與線圈的匝數(shù)翻蠛流有關(guān),雨磁邋甯度(男)既與上述兩個(gè)因素有關(guān);還與磁阻(Rm)有關(guān)。磁阻是磁路中阻礙磁通流動(dòng)蚺能力。因此,磁阻實(shí)際上反映了構(gòu)成磁路導(dǎo)磁材料的導(dǎo)磁能力。這―能力曲材料的磁導(dǎo)率(艫)來(lái)衡量�？梢�(jiàn):在磁路中,構(gòu)成磁路的導(dǎo)磁材料,其磁導(dǎo)率越大9磁阻越小;磁導(dǎo)率越小9磁阻越大。磁晦EL與導(dǎo)磁材料之間的關(guān)系可以用數(shù)學(xué)公式表,根據(jù)以上公式,我們可以推導(dǎo)出磁通密度(召)與磁場(chǎng)強(qiáng)度(⑴之間在單位長(zhǎng)度上的關(guān)系式,下面我們用實(shí)驗(yàn)證明上述論。

[實(shí)驗(yàn)八] 將一個(gè)300匝的空芯線圈通過(guò)一個(gè)可變電阻、一”個(gè)電流表與直流電源相聯(lián)接。將電流調(diào)至1A。然后將此通電線圈移近一些鐵制的小物品(大頭針或曲別針),觀察現(xiàn)象。

在此之后,再將鐵心插人線圈中9在電流強(qiáng)度保持不變的情況下,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),并觀察現(xiàn)象。

結(jié)果:帶有鐵心的線圈比空芯線圈更能吸引這些鐵制的小物品。

通過(guò)鐵心能大大地增強(qiáng)通電線圈的磁場(chǎng)作用力,在磁動(dòng)勢(shì)相同的情況下,帶有鐵心的線圈的磁通密度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空芯線圈的磁通密度。可見(jiàn):鐵心可以增強(qiáng)通電線圈的磁通密度。

磁化曲線,在磁場(chǎng)強(qiáng)度相等的情況下,鐵心的磁化狀況因各種材料的不同而有所區(qū)別。材料的磁化狀況可用磁化曲線來(lái)表示。

磁化曲線表明了線圈

中鐵心的磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的相互關(guān)系,如圖2.7-24所示。在通電線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的作用下,鐵心中磁疇間的布洛赫壁發(fā)生位移,隨著磁動(dòng)勢(shì)以及線圈中磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加,越來(lái)越多的布洛赫壁發(fā)生位移,直至達(dá)到一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí),鐵心中的磁疇壁全部發(fā)生位移,這時(shí)的鐵心就相當(dāng)于只有一個(gè)單一方向的磁疇。這時(shí)所有的原子磁體全部都按線圈磁場(chǎng)方向進(jìn)行磁化和排列,從而使鐵心也具有了磁性,這樣磁通密度就增強(qiáng)了。