《恒定电流的磁场》PPT课件

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1、电子和质子在磁场中的运动轨迹第八章恒定电流的磁场§8-2磁场磁感强度§8-3磁感线磁通量§8-4毕奥-萨伐尔定律§8-5运动电荷的磁场§8-6安培环路定理§8-1电流电流密度电动势§8-7带电粒子在外磁场中受到的力及其运动*§8-8霍耳效应§8-9磁场对载流导线的作用§8-10磁场对载流线圈的作用§8-11电流强度的单位--安培的定义§8-12磁介质的磁化磁导率§8-13磁介质中的磁场有磁介质时的安培环路定理磁场强度*§8-14铁磁质一、电流强度　电流密度载流子金属中的电子半导体中的电子和空穴电解液中的正负离子电荷有规则地运动形成电流传导电流——导体中电荷作规则运动形

2、成运流电流——带电体作机械运动形成导体中形成电流的必要条件：§8-1电流电流密度　电动势导体内电场强度不为零,即导体两端有电势差电流的方向:规定为正电荷运动的方向导体中电场的方向从高电势到低电势的方向高电势低电势所以电子的运动方向与电流的方向相反即----SI电流方向II-电子运动方向稳恒电场方向-导体中的电流是电子作规则运动形成称为通过该截面的电流强度，简称电流瞬时电流强度单位安培(A)电流强度不随时间变化的电流称为恒定电流(直流电)每单位时间通过导体任一截面的电荷量要维持恒定电流，导体中必须有一稳恒电场与静电场一样都不随时间变化稳恒电场特性：静电场高斯定理和环路定

3、理仍适用恒定电流特性：导体中电荷分布必须不随时间变化单位时间内通过导体中每一截面的电荷量（电流强度）相等通过面积元dS的电流为dI穿过任一截面S的电流单位A/m2电流密度矢量方向为电场强度的方向dSS面积元与方向垂直电流密度二、电源　电动势但仅靠静电力不能达到目的++++++++++++---------------导线内电场电场作用下电荷移动极板上电荷减少要在导体中产生恒定电流必须在导体内维持一稳恒电场即在导体两端维持一恒定的电势差把正电荷从低电势移到高电势的装置称为电源必须有非静电力把正电荷从低电势移至高电势正极高电势低电势负极+++++I------+-----

4、-+电源非静电力电场作用下电荷移动静电力为维持恒定电流能够提供非静电力伏打电池1801年伏打向拿破伦演示他的电池电源就是把其他形式的能量转化为电能的装置机械能——水力机械能——风力法国的太阳能电站镜面系统化学能正极负极+++++I-----+-+电源非静电电场稳恒电场静电场+闭合回路L一周，静电力与非静电力作功之和为qq正电荷q沿非静电力方向经过电源内部绕行由静电场和稳恒电场特性，有单位正电荷通过电源内部绕闭合路径一周则单位伏特(V)电源的电动势：非静电力所作的功单位正电荷从负极经电源内部移到正极非静电力电动势是标量，规定其方向（指向）为：从负极经电源内部到正极，即电

5、源内部电势升高的方向(沿电源内部)+++++------+高电势正极低电势负极电源非静电力仅存在于电源内部所作的功电动势又可定义为：一段无源电路的欧姆定律与导体两端的电势差V1-V2成正比，即IV2V1电阻三、闭合电路的欧姆定律实验证明，一段金属导体中的电流强度I得闭合电路的欧姆定律q=ItBRiAR电源所作的功=电路上的焦耳热根据能量守恒定律任一截面的电荷量为且可写为时间t内通过闭合电路ABAABBRRi电源内电路外电路电源内阻BRiAR闭合电路等效为外电路电势降电源端电压电源端电压=外电路电势降如果Ri=0或I=0电源端电压等于电源电动势BRiAR电源端电压则电源

6、处于开路状态即忽略内阻或开路时在二千多年前就已被发现和利用一、基本磁现象由青铜盘与NS§8-2磁场磁感强度磁石（Fe3O4）吸引铁和具有指向作用的磁现象司南汉（公元前206—公元220年）天然磁体磨制的磁勺组成铁、镍、钴等的合金和铁氧体同性磁极相斥异性磁极相吸确定磁极N、S地南极地北极磁南极磁北极磁体永久磁铁地磁现象磁相互作用1820年丹麦科学家奥斯特发现电流对磁针有作用力同年法国物理学家安培用实验证明了通电以后一切磁现象都是运动电荷产生的载流导线间有相互作用，并总结提出了安培定律运动电荷或电流周围存在着磁场二、磁场磁感强度2.磁场的重要表现力功磁场对运动电荷或载流导

7、线有作用力当载流导线在磁场中运动时1.磁场运动电荷或电流之间的相互作用是通过磁场实现的磁场施于载流导线的力作功3.磁感强度平行时所受磁力大小方向单位特斯拉（T）的方向yxzq磁场方向磁感强度定义为实验表明当运动电荷速度的方向与磁场方向垂直时，所受磁力最大，为一、磁感线曲线上各点的切向与该点的方向一致一些典型磁场的§8-3磁感线磁通量磁感线在磁场中作的一系列曲线I磁感线的性质磁感线是无始无终的闭合曲线磁感线不相交磁感线与电流之间的方向关系可用P若相交，P点将有两磁感强度右手螺旋法则来确定二、磁通量1.磁感线密度通过磁场中某点P垂直于磁感强度方向的PP点