3.1.2　磁場(chǎng)

（1）磁場(chǎng)的性質(zhì)

具有磁性的物體稱為磁體。自然界中存在天然磁體和人造磁體兩種。我們看見的磁體一般都是人造的，有條形、蹄形、針形等。

磁體兩端磁性最強(qiáng)的區(qū)域稱為磁極。任何磁體都具有兩個(gè)磁極，即S極（南極）和N極（北極）。

磁極之間具有相互作用力，即同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。如圖3-3所示。

把磁極之間的相互作用力以及磁體對(duì)周圍鐵磁物質(zhì)的吸引力通稱為磁力。

磁體周圍存在的一種特殊的物質(zhì)叫磁場(chǎng)。磁體間的相互作用力是通過(guò)磁場(chǎng)傳送的。磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種特殊形態(tài)，它具有力和能量的性能，將一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?lè)湃氪艌?chǎng)中某點(diǎn)，當(dāng)小磁針靜止時(shí)，N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。

記憶口訣

不管大小與粗細(xì)，磁鐵均有兩個(gè)極。

利用磁體吸鐵件，兩極磁力最旺盛。

南極S、北極N，兩端最大磁場(chǎng)力。

同極相斥異吸引，萬(wàn)物都是同一理。

（2）磁場(chǎng)的方向

磁場(chǎng)有方向性。人們規(guī)定，在磁場(chǎng)中某一點(diǎn)放一個(gè)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，靜止時(shí)小磁針N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，如圖3-4所示。

記憶口訣

磁場(chǎng)方向的規(guī)定，磁針靜止N指向。

（3）磁感線

為了形象地描繪磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中畫出一系列有方向的假想曲線，使曲線上任意一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致，我們把這些曲線稱為磁感線。不同的磁場(chǎng)，磁感線的空間分布是不一樣的，幾種常見磁場(chǎng)的磁感線空間分布如圖3-5所示。

磁感線具有以下特點(diǎn)：

① 磁感線在磁體外面的方向都是由N極指向S極，而在磁體內(nèi)部卻是由S極到N極，形成一個(gè)閉合回路。

② 磁感線互不相交，即磁場(chǎng)中任一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是唯一的，其方向就是該點(diǎn)磁感線的方向。

③ 磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁感線越密。

④ 當(dāng)存在導(dǎo)磁材料時(shí)，磁感線主要趨向從導(dǎo)磁材料中通過(guò)。

記憶口訣

有磁空間為磁場(chǎng)，描述磁場(chǎng)磁感線。

磁線平行不相交，每條都是閉合線。

出發(fā)N極回S極，磁體外部磁感線。

S極出發(fā)向N極，磁體內(nèi)部穿磁線。

（4）磁場(chǎng)的基本物理量

磁場(chǎng)的基本物理量有磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通、磁導(dǎo)率和磁場(chǎng)強(qiáng)度，見表3-1。它們是從不同側(cè)面描述磁場(chǎng)的特性。

雖然磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通和磁場(chǎng)強(qiáng)度都是反映磁場(chǎng)性質(zhì)的物理量，但各自反映磁場(chǎng)性質(zhì)的側(cè)重點(diǎn)不同。磁感應(yīng)強(qiáng)度主要反映磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向，它的大小與該磁場(chǎng)中的介質(zhì)即磁導(dǎo)率有關(guān)；磁通是反映磁場(chǎng)中某一個(gè)截面的磁場(chǎng)情況，它同樣與介質(zhì)有關(guān)；磁場(chǎng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)情況，與勵(lì)磁電流和導(dǎo)體形狀有關(guān)，但它與磁場(chǎng)中的介質(zhì)即磁導(dǎo)率無(wú)關(guān)，它只是為了使運(yùn)算簡(jiǎn)便而引入的一個(gè)物理量。

（5）磁場(chǎng)的應(yīng)用

磁場(chǎng)是廣泛存在的，地球、恒星（如太陽(yáng)）、星系（如銀河系）、行星、衛(wèi)星，以及星際空間和星系際空間，都存在著磁場(chǎng)。磁現(xiàn)象是最早被人類認(rèn)識(shí)的物理現(xiàn)象之一，指南針是中國(guó)古代的一大發(fā)明。

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和人類生活中，處處可遇到磁場(chǎng)，發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器、電報(bào)、電話、音箱以至加速器、熱核聚變裝置、電磁測(cè)量?jī)x表等無(wú)不與磁現(xiàn)象有關(guān)。甚至在人體內(nèi)，伴隨著生命活動(dòng)，一些組織和器官內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生微弱的磁場(chǎng)。