磁场 磁感应强度

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1、二、磁场1、磁场：运动电荷或电流周围存在着一种特殊的物质。一、基本磁现象电流（运动电荷）电流（运动电荷）磁场2、磁场的主要表现（1）力的表现：磁场对放入其中的磁铁、运动电荷或载流导体有作用力。（2）功的表现：载流导体在磁场中运动时磁场做功。如何来描述磁场？实验表明：磁场与电场一样，既有强弱，又有方向。类比：电场：单位正试验电荷所受的电场力的大小和方向（电场强度）来描述通过对载流实验线圈所受的磁力矩的大小和方向进行研究，最终会得到一个描述磁场性质的物理量，这个物理量就是磁感应强度。三、磁感应强度1、

2、试验线圈（同试验电荷类比，是一个物理模型）（1）面积足够小，在线圈内部磁场性质处处相同（3）磁矩：这是一个反映载流线圈物理特性的物理量。（2）线圈的电流很小，保证其产生的磁场与外磁场相比，忽略不计定义：试验线圈的磁矩为其中是磁力矩，其方向与法线方向一致试验线圈的法线法向与线圈电流方向成右手螺旋关系。2、磁感应强度的定义把线圈放入磁场中，忽略线圈的扭力矩，线圈将受到磁场作用的磁力矩线圈在磁力矩的作用下，会发生转动，达到某一位置时线圈不再转动，此位置为平衡位置，此时线圈受到的磁力矩为零。此位置试验线圈

3、的法线方向就是磁感应强度的方向（1）的方向：（2）的大小：当线圈旋转900时，线圈所受的力矩最大，用来表示比值：反映了各点磁场的强弱对相同的：不同点，是不同的；在国际单位制中对不同的：在同一点不同，但是不变方向：与该点试验线圈在稳定平衡位置的法线方向相同:大小：等于具有单位磁矩的试验线圈所受到的最大磁力矩说明3、单位:特斯拉(Tesla),符号为T;1、是描绘磁场性质的物理量，它与电场中的地位相当2、是磁场空间的点函数,遵循叠加原理当运动电荷速度与磁场方向垂直时受到洛伦兹力fL最大。当电荷运动速度

4、与磁场方向一致时电荷受力为0。当把运动电荷放在磁场中后，它会受到一种与其速度有关的力，这个力称为洛仑兹力。磁感应强度的定义定义：磁感应强度（定义（2））大小：规定：曲线上每一点的切线方向就是该点的磁感强度B的方向，曲线的疏密程度表示该点的磁感强度B的大小.III四、磁感应线（磁力线）磁力线与产生磁场的稳恒电流的关系（1）磁力线是无头无尾的闭合曲线。稳恒电流产生的磁场为涡旋场。（2）每一条闭合曲线都与稳恒电流相互套合，形成右手螺旋。（3）磁力线不能相交，因为各个场点的方向唯一SNISNI磁场中某点处

5、垂直矢量的单位面积上通过的磁感线数目等于该点的数值.ds五、磁通量（1）均匀磁场a、平面S与垂直b、平面S与不垂直定义：通过某一面的磁力线条数称为通过该面的磁通量，用表示。单位(2)任意情况规定:取闭合面外法线方向为正向;磁力线穿出闭合面为正通量;磁力线穿入闭合面为负通量。物理意义：通过任意闭合曲面的磁通量必等于零（故磁场是无源的.）磁场高斯定理六磁场的高斯定理例1：正方体边长为a，均匀磁场穿过，求通过①②③面的磁通量，n的方向，向外为正方向。③①②作业：练习一（１）P*一、毕奥—萨伐尔定律(电流

6、元在空间产生的磁场)真空磁导率毕奥—萨伐尔定律无法通过实验来验证，因为无法获得电流源，但是所得结果与实验一致为方向的单位矢量12345678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—萨伐尔定律任意载流导线在点P处的磁感强度磁感强度叠加原理分量式：二、运动电荷的磁场毕—萨定律运动电荷的磁场实用条件S+G大小：运动电荷的磁场方向：垂直于和所确定的平面，右手螺旋PCD例1载流长直导线的磁场.解方向均沿x轴的负方向三毕奥---萨伐尔定律应用举例，的方向沿x轴的负

7、方向.无限长载流长直导线的磁场.PCD+IBIB+电流与磁感强度成右螺旋半无限长载流长直导线的磁场无限长载流长直导线的磁场*P解:分割电流元讨论:1.无限长载流直导线的磁场：2.半无限长载流直导线的磁场：3.半无限长载流直导线的磁场：例2：一正方形载流线圈边长为b,通有电流为I，求正方形中心的磁感应强度B。解：o点的B是由四条载流边分别产生的，它们大小、方向相同，B=B1+B2+B3+B4=4B14.载流导线延长线上任一点的磁场Ro例7（P.19，例题10-5）在半径为R的半球型木制骨架上密绕N匝

8、线圈，线圈内通有电流I，求：球心o点处的磁感应强度B。OR⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙xxr可将半球面上的电流分割成无限多载流圆环，利用载流圆环在轴线上的磁感应强度公式：则电流元的磁场：解：由于线圈密绕，电流对o点张角均匀分布。其中OR⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙xxr各电流元在o点产生的磁感应强度的方向都向左，则o点的磁感应强度为：OR⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙xxrI真空中半径为R的载流导线,通有电流I,称圆电流.求其轴线上一点p的磁感强度的方向和大小.解根据对称性分析例