磁通量为什么是有大小有方向,而且为标量,面积有没有正负?

问题描述:

磁通量为什么是有大小有方向,而且为标量,面积有没有正负?

伸出你的手掌,这算是一个面,但是却分手心手背2个面吧,磁场由手心穿入, 或者由手背穿入,应理解为两种不同的状况。区分这两种状况,可以用正负来表示,所以磁通量有正负。

通过磁场中某处的面元dS的磁通量dΦ定义为该处磁感应强度的大小B与dS在垂直于B方向的投影dScosθ的乘积,即dΦ =BdScosθ式中θ是面元的法线方向n与磁感应强度B的夹角。磁通量是标量,θ<90°为正值,θ>90°为负值。磁通量作为一个标量来说,是没有所谓的方向之分的,但是可以分为正负,一般来说,磁感线穿的平面有两面,设为A,B,定A为参考平面,若磁感线从B穿过平面,则为负;反之为正。面积一般没有正负,若看到有正负,是包含了式中的角度乘积的。由公式可以看出,磁通量的正负取决于磁感应强度与平面法线方向的夹角。

通过磁场中某处的面元dS的磁通量dΦ定义为该处磁感应强度的大小B与dS在垂直于B方向的投影dScosθ的乘积,即dΦ =BdScosθ式中θ是面元的法线方向n与磁感应强度B的夹角.磁通量是标量,θ<90°为正值,θ>90°为负值.磁通量作为一个标量来说,是没有所谓的方向之分的,但是可以分为正负,一般来说,磁感线穿的平面有两面,设为A,B,定A为参考平面,若磁感线从B穿过平面,则为负;反之为正.面积一般没有正负,若看到有正负,是包含了式中的角度乘积的.由公式可以看出,磁通量的正负取决于磁感应强度与平面法线方向的夹角.
答案解析:表示磁场分布情况的物理量。通过磁场中某处的面元dS的磁通量dΦB定义为该处磁感应强度的大小B与dS在垂直于B方向的投影dScosθ的乘积,即dFB =BdScosθ式中θ是面元的法线方向n与磁感应强度B的夹角。磁通量是标量,θ<90°为正值,θ>90°为负值。通过任意闭合曲面的磁通量 ΦB 等于通过构成它的那些面元的磁通量的代数和,即对于闭合曲面,通常取它的外法线矢量(指向外部空间)为正。
考试点:电磁感应,磁通量
知识点:

实际上,面积是矢量,方向是其法线(与面垂直的线)的方向。(中学阶段不作要求)
换句话说,磁通量的定义式Φ=B·S是矢量的点乘运算(矢量的内积)。
根据矢量点乘运算法则可知Φ=|B||S|cosα(α是B和S的夹角)。
当被磁感线穿过的平面与磁感应强度方向垂直时,平面的法线方向与磁感应强度方向平行(夹角为0°或180°),即cosα=1或-1。
由于法线可以有两个方向,因此一旦人为确定法线的方向后,与磁感应强度方向同向则为正,反向则为负。
因此磁通量为标量,但有正负之分。