香港計算器

磁通量計算器

輸入磁感應強度 B(T)、線圈面積 A(m²)與法線夾角 θ,即時輸出磁通量 Φ(Wb / mWb / Mx 三單位)。

輸入資料

磁通密度 / 磁感應強度(特斯拉 T)。常見:地磁 ≈ 25–65 μT、冰箱磁鐵 ≈ 0.005 T、釹鐵硼 ≈ 1.2–1.4 T、MRI ≈ 1.5–3 T。
T
線圈截面積(m²);若為 N 匝線圈,則『總磁鏈 Ψ = N·Φ』。
B 場方向與線圈法線的夾角(角度)。θ=0° 代表 B 垂直穿過線圈,此時通量最大。
°

計算結果

0.01Wb
10mWb
1,000,000Mx

重點速覽:磁通量(magnetic flux,Φ)是『通過某個曲面的磁力線總數』的定量描述,是法拉第電磁感應定律(ε = -N dΦ/dt)的核心物理量。若磁場是均勻的、曲面是平面,則磁通量可以用簡單的點積公式:Φ = B·A·cos θ 來計算。

計算公式

磁通量(均勻磁場 + 平面):Φ = B · A · cos θ(單位 韋伯 Wb = T·m²)

含 N 匝線圈時,磁鏈(flux linkage):Ψ = N · Φ(單位 韋伯匝 Wb·turn)

單位換算:1 Wb = 10³ mWb = 10⁸ 馬克士威 (Mx)。

其中 B = 磁感應 (T),A = 面積 (m²),θ = B 與曲面法線的夾角。

$$\Phi = \mathbf{B} \cdot \mathbf{A} = B\,A\,\cos\theta$$
$$\Psi = N \Phi \;\;\text{(N 匝線圈)}$$

使用說明

  1. 輸入磁感應 B(T)、線圈面積 A(m²)與 B 與法線的夾角 θ(度)。
  2. 系統即時輸出 Φ 的 Wb / mWb / Mx 三種單位版本。
  3. 若 A = 0 則 Φ = 0;若 B > 0 而 θ = 90°(平行),同樣 Φ = 0(磁力線不穿越)。

固定 B = 0.5 T、A = 0.02 m²,不同 θ 對應的磁通量

固定 B = 0.5 T、A = 0.02 m²,不同 θ 對應的磁通量
θ (度)cos θΦ (Wb)Φ (mWb)Φ (Mx)
01.0000.010000000010.00000000001000000.00
300.86600.00866025408.6602540378866025.40
450.70710.00707106787.0710678119707106.78
600.50000.00500000005.0000000000500000.00
900.0000.00000000000.00000000000.00

理財情境案例

馬達線圈穿越磁場

B = 0.5 T、A = 0.02 m²、θ = 0°:Φ = 0.01 Wb。

若線圈有 N = 500 匝,則磁鏈 Ψ = 500 × 0.01 = 5 Wb·匝。

發電機線圈旋轉時的最大/最小通量

θ = 0°(垂直)→ Φ 最大;θ = 90°(平行)→ Φ = 0;θ = 60° → Φ = ½ BA。

旋轉使 Φ 正弦變化,依法拉第定律即產生交流電壓(AC generator)。

常見問題

什麼是磁通量?和磁場 B 有什麼不同?

B 是『單位面積的磁力線密度』(T);Φ 是『通過整個面積的磁力線總數』(Wb)。關係:Φ = B·A(垂直時)。

為什麼 cos θ 要帶入?

只有垂直於曲面的 B 分量才會『穿過』曲面;平行分量對通量沒有貢獻。例如 θ = 90° 時 cos θ = 0,Φ = 0。

馬克士威 (Mx) 是什麼單位?

CGS 制的通量單位:1 Mx = 1 高斯 · 1 cm² = 10⁻⁸ Wb。

與法拉第定律的關係?

只要 Φ 隨時間改變(無論 B、A 或 θ 變化),線圈中就會誘導出電動勢 ε = -N dΦ/dt;負號代表冷次定律。