磁场磁感应强度

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1、9-1磁场磁感应强度9-2安培环路定理9-3磁场对载流导线的作用第九章稳恒磁场9-4磁场对运动电荷的作用9-5回旋加速器磁聚焦9-6磁介质一基本磁现象1.自然磁现象☆磁性：能吸引铁磁物资(Fe、Co、Ni）的一种特性☆磁体：具有磁性的物体☆地磁：地球是一个大磁体。☆磁极：磁性集中的区域磁极不能分离，（正负电荷可以分离开）§9.1磁场磁感应强度地核每400年比地壳多转一周地壳地核地幔NS地球的磁极每隔几千年会发生颠倒I后来人们还发现磁电联系的例子有：磁体对载流导线的作用；通电螺线管与条形磁铁相似；载流导线彼此间有磁相互作用；……1

2、819－1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流的磁效应。放在通有电流的导线周围的磁针，会受到力的作用而发生偏转。2.磁现象起源于运动电荷☆安培的分子电流假说②近代分子电流的概念：轨道圆电流＋自旋圆电流＝分子电流①1822年安培提出了用分子电流来解释磁性起源。一切磁现象的根源是电流.任何物质的分子中都存在有圆形电流，称为分子电流.分子电流相当于一个基元磁铁.３.磁力磁体与磁体间的作用；电流与磁体间的作用；磁场与电流间的作用；磁场与运动电荷间的作用；二磁感应强度1.磁场1）磁力的传递者是磁场电流(或磁铁)磁场电流(或磁铁)2）磁

3、场对外的重要表现磁场对进入场中的运动电荷或载流导体有磁力的作用载流导体在磁场中移动时，磁场的作用力对载流导体作功，表明磁场具有能量磁场与电场一样、是客观存在的特殊形态的物质。2.磁感应强度磁矩是矢量，其方向与线圈的法线方向一致，表示沿法线方向的单位矢量.法线与电流流向成右螺旋系磁场方向：线圈受到磁力矩使试验线圈转到一定的位置而稳定平衡.在平衡位置时，线圈所受的磁力矩为零，此时线圈正法线所指的方向，定义为线圈所在处的磁场方向.磁感强度大小磁感应强度的单位1特斯拉＝104高斯（1T＝104GS）是试验线圈受到的最大磁力矩.是试验线

4、圈的磁矩磁场中某点处磁感应强度的方向与该点处试验线圈在稳定平衡位置时的法线方向相同；磁感应强度的量值等于具有单位磁矩的试验线圈所受到的最大磁力矩.三磁通量规定：曲线上每一点的切线方向就是该点的磁感应强度B的方向，曲线的疏密程度表示该点的磁感应强度B的大小.I1.磁力线SNISNI磁力线的特性：（1）磁场中每一条磁力线都是环绕电流的闭合线，且每条闭合线与闭合电路互相套和，因此磁场是涡旋场。（2）任何两条磁力线在空间不相交。（3）磁力线的环绕方向与电流方向之间满足右手定则。ISNI单位：韦伯（Wb）2.磁通量磁通量：穿过磁场中某一曲

5、面的磁力线总数，称为穿过该曲面的磁通量，用符号表示.i)磁力线是无头无尾的闭合曲线，ii)磁场是无源场，磁场无磁单极存在。由于磁力线是无头无尾的闭合曲线，所以穿过任意闭合曲面的总磁通量必为零。四磁场中的高斯定理磁场中的高斯定理：穿过任意闭合曲面的总磁通量必为零.五毕奥-萨伐尔定律任一电流元Idl在给定点P所产生的磁感应强度dB的大小与电流元的大小成正比，与电流元和由电流元到P点的矢径r间的夹角的正弦成正比，而与电流元到P点的距离r的平方成反比.dB的方向垂直于dl和r所组成的平面，指向为由Idl经小于180°的角转向r时右螺旋前

6、进的方向.P*对于真空中的磁场：真空的磁导率磁感强度叠加原理：任意形状的载流导线在给定点P产生的磁场，等于各段电流元在该点产生的磁场的矢量和.毕奥—萨伐尔定律或运动带电粒子产生的磁场由确定电流元在P点的的方向将向选定的坐标轴投影，然后分别求出六毕奥-萨伐尔定律的应用1、载流直导线的磁场解：取电流元Idl，P点对电流元的位矢为r，电流元在P点产生的磁感应强度大小为方向垂直纸面向里，且所有电流元在P点产生的磁感应强度的方向相同，所以设垂足为o,电流元离o点为l，op长为a，r与a夹角为则因为所以※关于角的有关规定：※长直电流

7、的磁场角增加的方向与电流方向相同，则为正，反之，则为负半长直电流的磁场半长直电流：垂足与电流的一端重合，而直电流的另一段是无限长。真空中有一半径为R的圆形载流线圈，通有电流I，现计算在圆线圈的轴线上任一点P的磁感应强度.2.圆形电流轴线上的磁场P*B的方向垂直于圆电流平面，与圆电流环绕方向构成右螺旋关系，沿x轴正方向.3）（在圆心处）4）2）的方向不变(和成右螺旋关系）1）若线圈有匝讨论3.载流直螺线管内部的磁场如图所示，螺线管的半径为R，总长度为L，单位长度内的匝数为n.计算此螺线管轴线上任一场点P的磁感应强度B.解在距P点

8、l处取一小段dl，则该小段上有ndl匝线圈，对点P而言，这一小段上的线圈等效于电流强度为Indl的一个圆形电流.该圆形电流在P点所产生的磁感应强度dB的大小为op+++++++++++++++讨论（1）若，对无限长的螺线管xBO（2）对长直螺线管的端点（如点）例