《静磁场lice》PPT课件

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1、4.3静磁场的基础知识4.3.1真空中的静磁场4.3.2有介质存在时的静磁场真空中的静磁场磁场的磁力显示1、几个概念：磁性、磁体、永磁体；磁极、南极、北极；地球磁场2、磁力“同性相斥，异性相吸”3、不存在单独的磁极基本磁现象吉尔伯特、库仑曾认为：电与磁没有关系1731年一名英国商人发现雷电后，刀叉带磁性！1751年富兰克林发现莱顿瓶放电后，缝衣针磁化了！1820年奥斯特发现电流磁效应，把电和磁联系了起来电与磁的联系安培“分子电流假说”：永磁体磁性来源于内部存在着的“分子电流”，主要是原子内电子绕核运动形成的微小电流，它就是永磁体的一个基元，这些基元在一定程度上的整齐排列产生了磁体的磁性。运动电

2、荷在其周围空间激发磁场磁场对场中的运动电荷产生磁力运动电荷运动电荷磁场1、磁场是矢量场，既有大小，又有方向；2、磁场由运动电荷(或电流)产生；3、磁场对运动电荷(或电流)有力的作用；4、载流导体在磁场中运动时，磁力对其作功；关于磁场的说明描述磁场的磁感应强度矢量B（通过实验的方法来确定）++磁场空间运动电荷磁场空间受到力的作用。沿某一方向时受力为0，与小磁针N极方向相同，即为磁感应强度B的方向所受磁力称为洛仑兹力，此式为洛仑兹公式磁感应强度B，单位T特斯拉磁场服从叠加原理磁感应线类比电场线来学习磁感应线的画法：★磁感应线的切线方向就是该点磁感应强度B的方向；★磁感应线的疏密反映该点磁感应强度B

3、的大小。磁感应线越密，B越大。磁场中某点处垂直B矢量的单位面积上通过的磁感线数目等于该点B的数值.I磁感应线的特点:（1）是一组无头、无尾的闭合曲线；（2）闭合的磁力线与电流回路相互套在一起；（3）磁力线与电流的方向相互满足右手螺旋法则。磁力线电流磁力线磁通量磁场的高斯定理穿过任意曲面S的磁感应线条数称为穿过该面的磁通量穿过任意闭合曲面S的磁通量规定闭合曲面上的面元dS的正向为外法向穿出闭合曲面的磁感应线对磁通量的贡献为正穿进闭合曲面的磁感应线对磁通量的贡献为负磁通量的单位为韦伯（Wb）静磁场的高斯定理：磁场中通过任意闭合曲面的磁通量一定为零静电场的高斯定理：静电场的高斯定理指出，通过任意闭合

4、曲面的电通量可以不为零，静电场线是不闭合的，起始于正电荷而终止于负电荷，电场线存在源头，所以称静电场是有源场；而通过任意闭合曲面的磁通量必为零，磁感应线是环绕电流的无头无尾的闭合曲线，所以称磁场是无源场。P*(电流元在空间产生的磁场)μ0称为真空磁导率整个载流导线在点P处的磁感应强度磁感应强度叠加原理毕奥—萨伐尔定律标量形式O•dB（电流元：每个线元与流过的电流乘积）例2.直线电流在P点的磁场aββ12IB已知:一段直载流导线,电流强度为I,空间一点距该直线a,求:该点的磁感应强度?解:▲任取电流元▲它在空间一点产生的磁场+ardBPPadlI因任电流元,在P的磁场方向相同，方向如图上述积分中

5、涉及到l,r,三个变量.需统一变量然后积分aldlβrdBPadlIβ如何统一变量呢?可根据三者的几何关系引入变量如图cosβ=al=tgβ2dl=asecβdβ=rasecβsin=sin()+900βaaββ12IB×过p垂线转向电流起点的角度顺时针转动为正,逆时针为负过p垂线转向电流终点的角度aββ12IB◆当直线电流为“无限长”时讨论+aββ12I+aββ12I◆一般情况+ββ12IB线服从右手定则(场点在直电流延长线上?)◆当直线电流为“半无限长”时例3：如图，求一圆电流圆心处的磁场。解：方向右手螺旋●●静电场的环路定理磁场的环路定理保守场2.安培环路定理在稳恒磁场中,磁感应强度

6、的环路积分等于闭合路径所包围的电流强度的代数和的μ0倍--------涡旋场※只适用于恒定磁场※恒定电流的流向与环路的环绕方向成右手螺旋时，，取正；反之，，取负。※闭合的恒定电流是否与所取环路铰链※环路上的每点的磁感应强度是空间所有电流产生的叠加，环路上的磁感应强度的环流只与环路包围的电流有关。对于稳恒电流，一定是闭合的，所以包围即铰链HIrHIrI1I2I3LI4若有三个电流穿过环路例4：直长通电螺线管已知:无限长均匀密绕载流螺线管,总匝数为N、总长为L、半径R,电流强度为I。求内部任一点P的磁场。解:△做对称性环路,如图△计算环路积分...............+++++++++++++

7、++abcd方向服从右手螺旋I例5：求无穷长载流圆柱内外磁场分布。面电流密度大小I圆柱内外磁力线为以轴为心的圆环线解：轴对称的电流轴对称的磁场作半径为r的闭合圆环为安培环路如图柱内：Ir方向右手螺旋作半径为r的闭合圆环为安培环路如图柱外：例6.求无限大面电流的磁场分布，单位长度流过的电流为j。………………….B解：取对面电流对称环路abcd,如图。………………….abcd由安培环路定理四.带电粒子