W160A与磁场方向垂直的单位面积(1m2)上的磁通量称为磁通密度。用英文大写字母“B”表示,它也被称为磁感应强度。磁通量指的是一个线圈或磁铁中磁力线的总根数。它们之间的关系可以用下面的数学表达式表示,式中:B一磁通密度;单位:特斯拉(T);Φ―磁通量;单位:韦伯(Wb);A一面积(线圈截面积);单位:平方米(m2)。

从公式中可以看出,单位面积上的磁通量越大,其磁通密度就越大。而磁通量是由磁动势决定的。我们知道电路中的电流是由欧姆定律决定的,磁路与电路相类似,磁路中的磁通量(磁通)由罗兰定律决定。罗兰定律阐明:磁路中的磁通(Φ)与磁动势(F)成正比,与磁阻(疋m)成反比。用数学公式表示为:Φ=新。而磁场强度(Ⅳ)也与磁动势(F)成正比,因此,磁场强度越大,磁通密度(磁感应强度)也越大。即:磁通密度与磁场强度成正比。

从磁场强度、磁通密度和罗兰定律的公式中可以看出,磁场强度(⒀仅与线圈的匝数翻蠛流有关,雨磁邋甯度(男)既与上述两个因素有关;还与磁阻(Rm)有关。磁阻是磁路中阻碍磁通流动蚺能力。因此,磁阻实际上反映了构成磁路导磁材料的导磁能力。这―能力曲材料的磁导率(舻)来衡量。可见:在磁路中,构成磁路的导磁材料,其磁导率越大9磁阻越小;磁导率越小9磁阻越大。磁晦EL与导磁材料之间的关系可以用数学公式表,根据以上公式,我们可以推导出磁通密度(召)与磁场强度(⑴之间在单位长度上的关系式,下面我们用实验证明上述论。

[实验八] 将一个300匝的空芯线圈通过一个可变电阻、一”个电流表与直流电源相联接。将电流调至1A。然后将此通电线圈移近一些铁制的小物品(大头针或曲别针),观察现象。

在此之后,再将铁心插人线圈中9在电流强度保持不变的情况下,重复上述实验,并观察现象。

结果:带有铁心的线圈比空芯线圈更能吸引这些铁制的小物品。

通过铁心能大大地增强通电线圈的磁场作用力,在磁动势相同的情况下,带有铁心的线圈的磁通密度,远远大于空芯线圈的磁通密度。可见:铁心可以增强通电线圈的磁通密度。

磁化曲线,在磁场强度相等的情况下,铁心的磁化状况因各种材料的不同而有所区别。材料的磁化状况可用磁化曲线来表示。

磁化曲线表明了线圈

中铁心的磁通密度与磁场强度的相互关系,如图2.7-24所示。在通电线圈产生磁场的作用下,铁心中磁畴间的布洛赫壁发生位移,随着磁动势以及线圈中磁场强度的增加,越来越多的布洛赫壁发生位移,直至达到一定的磁场强度时,铁心中的磁畴壁全部发生位移,这时的铁心就相当于只有一个单一方向的磁畴。这时所有的原子磁体全部都按线圈磁场方向进行磁化和排列,从而使铁心也具有了磁性,这样磁通密度就增强了。