磁通量

磁通量衡量有多少磁場穿過一個線圈或一個曲面。想像你拿一個金屬線圈對著磁鐵，數一數有多少條磁力線穿過它；或者想想有多少雨水落進一扇打開的窗戶。它回答一個很基本的問題：一個線圈到底「接住」了多少磁性？

精確地說，當均勻磁場 B 穿過一塊平坦面積 A 時，磁通量 Phi = B A cos(theta)，其中 theta 是磁場方向與該面法線（垂直於曲面的那條線）之間的夾角。當磁場直直穿過線圈（theta = 0）時磁通量最大，為 B A；當磁場只是沿著曲面掠過（theta = 90 度）時磁通量為零。單位是韋伯（weber，Wb），1 Wb = 1 T·m^2。更一般地說，磁通量就是把 B 垂直於曲面的那個分量，在整個面積上加總（積分）起來。

磁通量是電磁感應的主角：正是「變化中的磁通量」產生了電壓。你可以用三種方式改變它——改變磁場強度、改變線圈面積、或改變夾角。一個誠實的提醒：雖然 B 是向量，磁通量本身卻是一個單純的數（純量）；而且它的正負號取決於你替曲面選了哪一個法線方向，所以磁通量可以是正的、也可以是負的。