《稳恒磁场》PPT课件

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1、第七章稳恒磁场7-0第七章教学基本要求7-1磁感应强度磁场的高斯定理7-2安培定律7-3毕奥-萨伐尔定律4-0第四章教学基本要求7-4安培环路定律第七章稳恒磁场4-0第四章教学基本要求7-5介质中的磁场教学基本要求一、掌握磁感应强度的概念，理解洛伦兹力公式.二、了解用磁感应线形象描述磁感应强度的方法,会计算简单情况下的磁通量,理解磁场高斯定理的内涵.三、理解洛伦兹关系式,能分析点电荷在均匀电场或均匀磁场中的运动,了解洛仑兹力关系的应用.四、理解安培定律,了解磁矩的概念,能计算简单几何形状载流导体和载流平面线圈中所受的力和力矩.

2、五、理解毕奥-萨伐尔定律,理解磁场叠加原理,能计算一些简单电流分布产生的磁场的磁感应强度.六、理解磁场的安培环路定理,理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法并能作简单计算.七、了解介质的磁化现象及对磁场分布的影响，了解各向同性介质中磁场强度和磁感应强度的关系,了解铁磁质的特性及应用.*八、了解介质中的安培环路定理.7-1磁感应强度磁场的高斯定理预习要点磁感应强度是怎样定义的?对磁感应线有哪些规定?领会磁通量的计算公式.什么是磁场的高斯定理?注意它的数学表达式及所反映的磁场的性质.认识洛伦兹关系式,了解其应用.一、磁感应强

3、度1.磁场运动电荷运动电荷磁场电流周围存在着一种特殊物质--磁场.2.磁感应强度的定义大小与无关磁感应强度大小定义为：(1)的方向：与小磁针N极在磁场中某点的稳定指向一致.且(2)带电粒子垂直的方向运动时，受磁场作用力最大.二、洛伦兹力+运动电荷在磁场中所受的力称做为洛伦兹力.洛伦兹力总与带电粒子的运动速度垂直.因此,洛伦兹力对运动电荷不作功.洛伦兹力只改变运动电荷的速度方向,不改变速度的大小.由实验电荷量为q的电荷以速度在磁场中运动时受到的磁场力：通常又将磁感应强度定义为满足洛伦兹力公式的矢量.三、磁场的高斯定理1.磁感应线

4、通过某一曲面的磁感应线的数目为通过此曲面的磁通量.2.磁通量单位形象地描绘磁场中分布的空间曲线,规定:方向：线上某点的切线方向为该点磁场方向.大小：通过垂直于的单位面积的线的数目.穿过闭合面的磁通量等于零.3.磁场中的高斯定理实验结果表明，线为闭合曲线.由于线为闭合曲线，穿入穿出闭合面的线数目相同，正负通量抵消.静电场的高斯定理说明电场线始于正电荷，止于负电荷，静电场是有源场；磁场的高斯定理说明磁感应线无头无尾，是闭合曲线，磁场是无源场，磁单极不存在.*四、洛伦兹关系式和应用带电粒子在电场和磁场中所受的力:电场力磁场力（洛伦兹

5、力）洛伦兹关系式应用:磁偏转带电粒子以垂直于的速度飞入均匀磁场，粒子作匀速圆周运动，洛伦兹力为向心力.应用:磁聚焦洛伦兹力与不垂直螺距载流导体中的运动正电荷在洛伦兹力Fm的作用下，向A侧偏转，在导体的A侧表面积累了正电荷.运动负电荷反向偏转，将积累于A’侧表面.*五、霍尔效应IAA’+载流导体放入磁场中，在导体上下两表面产生霍尔电压的现象.+++++-----AA’两表面间形成霍尔电场，阻碍粒子在磁场作用下的侧向偏移，当时，两侧表面间将获得稳定的霍尔电压UH.可用于判定材料中载流子的电性符号及确定载流子的浓度.若已知材料的霍尔

6、系数，则可利用霍尔效应测量磁场的磁感应强度等.霍尔系数正粒子RH>0，测得UH>0；负粒子RH<0，测得UH<0；7-2安培定律预习要点安培定律的内容是什么?它的矢量表达式是怎样的?注意计算载流导体所受安培力的方法.什么是载流线圈磁矩的定义?注意均匀磁场对载流线圈的作用力矩公式.一、安培定律安培定律由实验总结出磁场对电流元的作用力S有限长载流导线所受的安培力:1.均匀磁场中长为L的载流导线(I)各电流元受力同向，则2.当各电流元受力方向不同时二、均匀磁场对载流线圈的作用力矩将平面载流线圈放入均匀磁场中，da边受到安培力的大小:

7、bc边受到安培力的大小:Fda与Fbc大小相等方向相反，作用在一条直线上，相互抵消.ab边受到安培力的大小:cd边受到安培力的大小:Fab与Fcd大小相等方向相反，不在一条直线上，不能抵消，为一对力偶，产生力矩.作俯视图可看出线圈受到的力矩大小为如果为N匝平面线圈，则S为平面线圈面积.结论:均匀磁场中，任意形状刚性闭合平面载流线圈所受的力矩为.pq=0q=稳定平衡非稳定平衡定义磁矩载流线圈在磁场中会受到磁力矩而转动，这是电动机及磁电式仪表的基本工作原理.7-3毕奥-萨伐尔定律预习要点领会磁场叠加原理.毕奥-萨伐尔定律的内容及其

8、数学表达式是什么?如何应用毕奥-萨伐尔定律和磁场叠加原理计算电流的磁场中磁感应强度的分布？一、磁场叠加原理几个电流共同激发磁场任意电流是无数小电流首尾相接组成，其上任一电流元在某场点产生的磁感应强度为，则此电流在该场点产生的总磁感应强度为二、毕奥-萨伐尔定律任意载流导线在点P