第十一章真空中恒定电流的磁场.ppt

《第十一章真空中恒定电流的磁场.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、++++++一：电流电荷有规则的运动就形成了电流第十章：电流与电场导体中电子或正、负离子的有规则的运动，形成的电流称为传导电流。带电体作机械运动所形成的电流，称为运流电流。导体中产生电流的必要条件是在导体内电场不为零，即在导体两端有一电势差。++++++二：电流强度单位时间内通过导体任一截面的电荷量，称为电流强度，一般用I表示为电子的漂移速度大小假设：电流强度单位为：A（安培）三：电流密度大小规定：在垂直于电场强度E的面积元dS内，如果通过的电流为dI；那么定义电流密度为：方向规定：电流密度的方向

2、即为电场强度E的方向如果所选dS与E不垂直则：电流密度的定义：四：电源电动势非静电力:能不断分离正负电荷使正电荷逆静电场力方向运动.电源：提供非静电力的装置.非静电电场强度:为单位正电荷所受的非静电力.电动势的定义：单位正电荷绕闭合回路运动一周，非静电力所做的功.+++---电动势+§十一章：真空中稳定电流的磁场§11-1基本磁现象安培假说我国是世界上认识磁现象最早的国家之一，东汉时期王充“论衡”中有关于磁石具有指向性的记载；北宋时期我国已发明指南针用于航海。（1）人类最早认识到的磁现象:N、S极

3、;同性相斥,异性相吸。N北极S南极单极磁子？？1820年奥斯特发现放在通电直导线周围的小磁针会发生偏转。I（2）电流的磁场通过改现象，人们发现了电流的磁效应。磁体磁体电流电流1822年安培提出:一切磁现象起源于电荷运动（3）安培假说：经过研究，人们发现：（4）磁铁的微观机制任何物质的分子中都存在分子电流，这些分子电流形成圆电流，相当于一个基元磁体（小磁铁）。MolecularcurrentNS长直螺线管SNI电流？小磁针§11-2磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量一.磁场磁感强度磁体磁体电流电流磁场

4、：在磁体或运动电荷周围存在一种体现磁力的物质。磁场的性质：(1)对运动电荷(或电流)有力的作用;(2)磁场有功的表现。磁感应强度的大小B的方向与的方向相同，即在该处小磁针N极所指方向我们选择磁场对电荷的作用来定义磁场的大小，通过试验发现，磁场对电荷的作用力与一下三方面有关：（1）电荷的大小；（2）电荷运动速度；（3）电荷运动速度方向与磁场方向的夹角对同一运动电荷而言，当其速度与磁场方向相互垂直时受力最大，受力与成正比。单位:特斯拉T(IS）二：磁感线仿效引入电场线描述电场的办法，人们引入磁感线来

5、描述磁场，磁感线形象的描绘了磁场的分布。磁感线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向一致。且穿过垂直于B方向上的单位面积上的磁感应线数，与B的大小相等。III（1）磁感线经过研究人们发现，磁感线有如下特点：（1）磁场中磁感线不会相交；（2）每一磁感线都是环绕电流的闭合曲线。I（2）:磁力线表示的磁感应强度的大小磁场中某点处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.磁通量：通过某一曲面的磁感线数为通过此曲面的磁通量.单位三:磁通量物理意义：通过任意闭合曲面的磁通量必等于零（故磁场是无源的.）

6、磁场高斯定理四：磁场的高斯定理§11－3毕奥－萨伐尔定律一.毕奥－萨伐尔定律静电场:取磁场：取毕－萨定律：单位矢量真空中的磁导率大小：方向：右螺旋法则???P例如：P二.毕－萨定律的应用1.载流直导线的磁场Ia解：求距离载流直导线为a处一点P的磁感应强度P根据几何关系IPla(1)无限长直导线方向：右螺旋法则(2)一特殊形状直导线PaI12讨论IPPx2.载流圆线圈轴线上的磁场RxO求轴线上一点P的磁感应强度根据对称性PxIRxO根据对称性方向满足右手定则PxI(1)载流圆线圈的圆心处(2)一段圆

7、弧在圆心处产生的磁场I如果由N匝圆线圈组成讨论IRO123右图中，求O点的磁感应强度例题11－1：例题11-2、如图所示，试求一无限长载流薄片外P点处的磁场，p点与载流片在同一平面内。PRLIxdx解：可以将薄片微分成无限多条无限长载流直线。如图所示为某一微分所得的宽为dx无限长直线，则它在P点产生的磁场为：其中：PRLIxdxdB的方向垂直于平面向里。总磁场为：讨论：如果结果如何？如果p点不在该平面内呢？xORq求绕轴旋转的带电为q圆盘轴线上的磁场Pr例11－3解：电流就是电荷的运动形成的，要解

8、决该问题就要将圆盘上运动的电荷视为电流。dr圆盘上的面电荷密度为：xORqPr例4如图载流长直导线的电流为,试求通过矩形面积的磁通量.解先求，对变磁场给出后积分求三.运动电荷的磁场P+qS电荷密度§11－4运动电荷的磁场+qS电流元内总电荷数一个电荷产生的磁场:§11－4运动电荷的磁场P一个电荷产生磁场的大小:注意到毕萨定理中的dB是dN个电荷产生的。一个运动电荷q产生磁场为：方向:例题11－5根据波尔模型，氢原子中电子以速率v=2.2106m/s在半径为r=0.5310-8c