U13电流与磁场ppt课件.ppt

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1、第十三章电流和磁场1二掌握描述磁场的物理量——磁感强度的概念，理解它是矢量点函数.三理解毕奥－萨伐尔定律，能利用它计算一些简单问题中的磁感强度.四理解稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理.理解用安培环路定理计算磁感强度的条件和方法.教学基本要求一理解恒定电流产生的条件，理解电流密度和电动势的概念.熟练掌握欧姆定律.2++++++一电流电流为通过截面S的电荷随时间的变化率为电子的漂移速度大小单位:1A3二电流密度该点正电荷运动方向方向规定：大小规定：等于在单位时间内过该点附近垂直于正电荷运动方向的单位面积的电荷4恒定

2、电流三稳恒电流SI若闭合曲面S内的电荷不随时间而变化，有单位时间内通过闭合曲面向外流出的电荷，等于此时间内闭合曲面里电荷的减少量.5恒定电场1）在恒定电流情况下，导体中电荷分布不随时间变化形成恒定电场；2）恒定电场与静电场具有相似性质（高斯定理和环路定理）；恒定电流6例（1）若每个铜原子贡献一个自由电子，问铜导线中自由电子数密度为多少？（2）家用线路电流最大值15A，铜导线半径0.81mm此时电子漂移速率多少？（3）铜导线中电流密度均匀，电流密度值多少？解(1)(2)(3)7一电阻率电阻率一段电路的欧姆定律电阻

3、定律电导率电阻的温度系数电阻率（电导率）不但与材料的种类有关，而且还和温度有关.一般金属在温度不太低时电阻率13.28二超导体有些金属和化合物在降到接近绝对零度时，它们的电阻率突然减小到零，这种现象叫超导.0.050.104.104.204.30****超导的转变温度T/KR/汞在4.2K附近电阻突然降为零9欧姆定律的微分形式三欧姆定律的微分形式10一般金属或电解液，欧姆定律在相当大的电压范围内是成立的，但对于许多导体或半导体，欧姆定律不成立，这种非欧姆导电特性有很大的实际意义，在电子技术，电子计算机技术等现代

4、技术中有重要作用.注意欧姆定律的微分形式表明任一点的电流密度与电场强度方向相同，大小成正比11解法一例1一内、外半径分别为和的金属圆筒，长度,其电阻率，若筒内外电势差为，且筒内缘电势高，圆柱体中径向的电流强度为多少？12解法二13一电源电动势14非静电力:能不断分离正负电荷使正电荷逆静电场力方向运动.电源：提供非静电力的装置.非静电电场强度:为单位正电荷所受的非静电力.电动势的定义：单位正电荷绕闭合回路运动一周，非静电力所做的功.+++---电动势+15电源的电动势和内阻**正极负极电源+_电源电动势大小等于将

5、单位正电荷从负极经电源内部移至正极时非静电力所作的功.电源电动势16从点A出发,顺时针绕行一周各部分电势降落总和为零,即全电路的欧姆定律I**电源EAB*C*D*17例已知=2V=4V2=6.求(1)I？（2）A，B，C相邻两点电势降？并作图表示.解（1）回路电势降落之和为零得（2）*A**BCI18*A**BC*AABC-1-2-3-4电路中的电势变化图V/V19INSNSNSI磁体对电流的作用奥斯特实验13.3磁力与电荷的运动202）电流与电流的相互作用；电流周围具有磁性，电流与磁铁、电流与电流之间都有具有

6、相互作用。结论：电与磁之间存在着内在的联系。21安培假说：（1822年）一切磁现象都起源于电流。-+SNNS总结：一切磁现象都可以归结为运动电荷（即电流）之间的相互作用。磁场力是电荷之间的另一种力。磁铁的磁性是由于分子内部的电子和质子等运动形成环形分子电流，。整个物体的磁效应就是所有分子电流对外界磁效应的总和。磁性物质的本质在于其分子电流的有序排列。22磁铁和运动电荷（电流）会在周围空间激发场---磁场电流磁场电流注意：无论电荷是运动还是静止，它们之间都存在着库仑相互作用，但只有运动着的电荷才存在着磁相互作用。

7、磁场的基本性质：对运动电荷（电流）有力的作用。1）磁场对磁铁、电流、运动电荷均有磁作用力；2）载流导体在磁场中移动时，磁场的作用力对它作功。磁场是一种物质：恒定磁场—在空间的分布不随时间变化的磁场。磁铁与电流，磁铁之间,电流之间都是通过磁场相互作用的。1.磁场13.4磁场与磁感应强度23洛仑兹力描述磁场性质磁感应强度的定义单位:特斯拉（T）。方向:小磁针在该点平衡时，N极的指向。2.磁感应强度磁感强度大小运动电荷在磁场中受力24多个磁场源时，磁感应强度磁通量单位韦伯（Wb）25P*一毕奥—萨伐尔定律(电流元在空

8、间产生的磁场)真空磁导率任意载流导线在点P处的磁感强度磁感强度叠加原理13.5毕奥—萨伐尔定律2612345678例判断下列各点磁感强度的方向和大小.+++1、5点：3、7点：2、4、6、8点：毕奥—萨伐尔定律274.求B的分量Bx、By、Bz;求总场。5.由3.确定电流元的磁场2.分割电流元;1.建立坐标系;计算一段载流导体的磁场应用毕萨定律解题的方法28PCD*例1载流长直导线的磁