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Sec 5-1 磁感应强度Magnetic induction 基本磁现象Basic magnetic phenomena 磁感应强度Magnetic induction 磁感应线与磁通量Magnetic induction lines and magnetic flux 1. 基本磁现象Basic magnetic phenomena 中国是磁的故乡! China is the hometown of magnetism! 公元前3世纪(战国时期)，《韩非子》中这样记载：“先王立司南以端朝夕”。《鬼谷子》中记载：“郑人取玉，必载司南，为其不惑也”。 公元1世纪，东汉王充在《论衡》中写道：“司南之杓，投之于地，其柢指南” （图1）。 公元11世纪，北宋沈括在《梦溪笔谈》中提到了指南针的制造方法：“方家以磁石磨针锋，则能指南......水浮多荡摇，指抓及碗唇上皆可为之，运转尤速，但坚滑易坠，不若缕悬之最善。”同时，他还发现了磁偏角，即：地球的磁极和地理的南北极不完全重合（图2）。 磁偏角有增大趋势?! The magnetic declination has increasing trends?! 指南针在航海中的最早应用 指南针在北宋时发明以后，很快就在航海上得到了应用。在未采用指南针前，航海是白昼依靠太阳和夜里依靠恒星的位置来确定方向的，称为天文导航。 北宋的《萍州可谈》(1119)，书中讲到：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”这也是世界上关于指南针应用于航海的最早记载。 磁极与电荷的比较 Comparison of magnetic poles with electric charges Are there magnetic monopoles? 有磁单极吗? 磁铁吸引铁钉，铁钉被磁化. Magnets attract nails, and the nails are magnetized. 磁力线集中于铁芯内. Magnetic field lines focus on within an iron. The magnetic field is the relativistic effect of the electric field. (磁场是电场的相对论效应)! The magnetic field originates from moving charges. (磁场起源于运动电荷)! 2. 磁感应强度Magnetic induction 如何定义磁感应强度? How to define the magnetic induction? 定义磁感应强度有三种方法: There are three methods to define the magnetic induction: (a) 通过作用于运动电荷上的力来定义 Define B by the force on a moving charge (b) 通过载流导线在磁场中的受力来定义 Define B by the force on a current-carrying wire (c) 通过载流线圈在磁场中的力矩来定义 Define B by the torque on a current-carrying coil 我们采用方法(a)! We use the method (a) to define B. 运动电荷受力(洛仑兹力): Force on a moving charge (Lorentz force): 最大的受力(θ=π/2)为 The maximum force on a moving charge is 定义Definition: 方向Direction: Determined by the right-hand rule of Fmax ×v .for a positive charge.用右手法则确定! Unit: T (tesla 特斯拉) 2. 磁感应线和磁通量Magnetic induction lines and magnetic flux (a) 磁感应线是闭合的 Magnetic induction lines never end. (b) 磁感应线的切线方向为感应强度的方向 The direction of magnetic induction is at the tangent direction of the magnetic induction lines. 磁性是由微小螺旋颗粒引起的. Magnetism was caused by the circulation of