《大学物理磁学》课件

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1、1822年，安培提出了关于物质磁性本质的假说：一切磁现象的根源是电流的存在，磁性物质的分子中存在着回路电流（称为“分子电流”），每个分子电流相当于一个小磁针（称为“基元磁铁”）。物质的磁性决定于物质中分子电流对外界磁效应的总和。(四)安培假说（1）试探电荷q以同一速率v沿不同方向运动结论：1、Fv和B所组成的平面3、电荷q沿磁场方向运动时，F=02、F大小与V,B的夹角有关4、电荷q垂直磁场方向运动时，F=Fmax（2）在垂直磁场方向改变速率v，改变试探电荷电量q。结论：在磁场中同一点，Fmax/qv为一恒量，而在不同的点上，Fmax/qv的量值不同。+定义磁感应强度的大小

2、：磁感应强度的方向一般可以由小磁针的磁北极N的指向表示，对正电荷而言，也可以用矢量的矢积确定.磁感应强度的单位：“特斯拉”（T）“高斯”（Gs）+三、磁感应线磁感应线也称B线，它是为形象描绘磁场的空间分布而人为绘制出的一系列曲线。1、磁感应线上任一点的切线方向，就是该点处磁感应强度B的方向。2、垂直通过单位面积的磁感应线条数等于该处磁感应强度B的大小。通电螺绕环的磁感应线磁感应线的特点：1、磁感应线是连续的，不会相交。2、磁感应线是围绕电流的一组闭合曲线，没有起点，没有终点。四、磁通量磁通量：通过磁场中某一曲面的磁感应线条数。单位：“韦伯”（Wb）1、均匀磁场通过平面的通

3、量计算dS2、非均匀磁场的通量计算若是闭合曲面以曲面外法线方向为正五、磁场中的高斯定理在磁场中通过任意闭合曲面的磁感应强度通量等于零说明磁场是“无源场”由于磁感应线是无头无尾的闭合曲线，故总通量为零1,如图,在均匀磁场B中,有一半径为R的圆面,其法线方向与B的方向的夹角为60度,则通过以该圆面为边线的任意曲面S的磁通量为?RB2,已知磁场的,求通过一开口向Z轴正向半径为R的半球壳的磁通量的大小为?(Wb)I§8-3毕奥-萨伐尔定律一、毕奥-萨伐尔定律dl电流元1820年，毕奥和萨伐尔用实验的方法证明：长直载流导线周围的磁感应强度与距离成反比与电流强度成正比。拉普拉斯对

4、此结果作了分析，提出了电流元产生磁场的关系式。BrP毕奥-萨伐尔定律：真空中的磁导率：o=410-7T·m·A-1Idlr电流元在空间任一点P产生的磁感应强度的大小与电流元成正比，与距离r的平方成反比，与和电流元到场点P的矢径之间的夹角的正弦成正比。其方向与一致。二、运动电荷的磁场Idl++++++IS设：n为单位体积里的电荷数单个电荷激发的磁场运动电荷的磁感应强度公式：rr+-三、毕奥-萨伐尔定律的应用1.直线电流在任意点P的磁场dβ0ldlaAB++P几何关系:（统一积分变量）d+aoPAB注意：1、1，2角1指的是Po线与P和电流始端A的连线的夹

5、角2指的是Po线与P和电流末端B的连线的夹角d+aoPAB2、1，2角的正负从Po旋转到PA（或PB)旋转方向与电流流向相同为正相反为负d+oPABd•oPAB+PdAoB在OP同侧都取正，异侧时讨论：1.当直线电流为“无限长”时2.若导线为“半无限长”,其一端dpI12ABdPIAB23.在AB的延长线上的点B=02.圆电流轴线上任意点P的磁场xyθx由对称性：dBxθ方向沿轴线向右与电流流向成右螺旋设：S=R2载流线圈的磁矩：I若有N匝与书第252页电偶极子的式子对照讨论:(1)圆心处(2)远离圆心处xyθxdBxθ(3)半圆环电流I在圆心处的B？1/4圆环

6、时圆心处的B？N度圆环圆心处的B？半径为R的圆盘均匀带电，电荷密度为。若该圆盘以角速度绕圆心o旋转，求轴线上距圆心x处的磁感应强度以及磁矩。解：磁矩：RodrrRPxx.讨论:(1)当螺线管为无限长时：(此结果适用于整个螺线管内部)(2)“半无限长”螺线管一端...................+++++++++++++++++++β12βP3.有限长载流螺线管轴线上P点的磁场n为单位长度上的匝数无限长载流薄平板宽度为a，均匀地通以电流强度I。求正上方处P点的磁感应强度。解：oyxIPaxdxrdIdBxdBy根据对称性：By=0yxyoyxIPyaxdxr

7、dIdBxdByxy方向：沿x轴（如图所示）讨论：(1)当y>>a时：（2）当y<