大学物理(下)08磁场1.ppt

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1、第十四章稳恒磁场§14.1磁感应强度1稳恒磁场—磁感应强度§14.1.1磁感应强度§14.1.2磁场中的高斯定理§14.1.3毕奥-萨伐尔定律小结返回§14.1磁感应强度2稳恒磁场—磁感应强度自然界存在两种磁极，同性相斥异性相吸；并且这两种磁极总是成对出现，而不单独存在。后来人们又发现了电流的磁效应：（1）电流的周围存在磁场；（2）磁场中的载流导线会受到力的作用；（3）两条载流导线之间也会有力的作用1、基本的磁现象这一切磁现象，都是磁极或电流通过磁场作用的结果NS§14.1磁感应强度§14.1.1磁感应强度3稳恒磁

2、场—磁感应强度磁场磁体电流磁体电流2、磁感应强度（以磁场对载流线圈的力矩作用引入）右手螺旋法则试验线圈：线度足够小；电流足够小线圈磁矩：大小：方向：为方向。（单匝）（为线圈平面法向单位矢量）多匝线圈磁矩：4稳恒磁场—磁感应强度试验线圈在磁场中将受到力矩的作用——称磁力矩试验线圈转到某一位置时，磁力矩为零，且可保持稳定平衡（称为平衡位置）定义：此时方向为方向试验线圈从平衡位置转过90O时，磁力矩最大即写成等式即返回5稳恒磁场—磁感应强度1、磁力线定义：②曲线的疏密表征磁场的强弱①曲线上每点的切线方向即为该点的方向磁

3、力线密度：(SI)磁力线的性质：(1)磁力线是无始无终的闭合曲线(2)电流的磁场，磁力线与电流构成右手螺旋规则(3)磁力线不相交I§14.1.2磁场中的高斯定理6稳恒磁场—磁感应强度2、磁通量（磁场中通过某曲面的磁力线条数）Bθθ（1）匀强场、平面情况：7稳恒磁场—磁感应强度BSdS（2）一般曲面：若曲面是闭合的磁场的高斯定理3、磁场中的高斯定理的单位：（磁场是无源场；静电场是有源场）S返回8稳恒磁场—磁感应强度——阐述电流的磁场的基本规律的定律载流导线在其周围激发磁场——如何计算？取载流导线一小段线元定义电流元为

4、电流方向大小：方向：§14.1.3毕奥-萨伐尔定律写成等式：9稳恒磁场—磁感应强度真空磁导率：矢量式：对任意形状的载流导线：方向：返回10稳恒磁场—磁感应强度例1：求真空中一段直线电流的磁场分布解：(1)建坐标，分割载流体，任取电流元(2)在P点产生的磁感应强度的大小：统一积分变量11稳恒磁场—磁感应强度讨论：（2）载流直线无限长（1）P点为载流直线段沿长线上任一点返回12稳恒磁场—磁感应强度求真空中圆形电流的磁场分布解：由于对称性：例2：当x=0时返回13稳恒磁场—磁感应强度假设为1/n圆弧求真空中半圆形电流在圆

5、心处的磁感应强度例3：解：返回14稳恒磁场—磁感应强度例4：一正方形载流线圈边长为b,通有电流为I，求正方形中心的磁感应强度B。B=B1+B2+B3+B4=4B1解：①②③④返回15稳恒磁场—磁感应强度例5：一均匀带电圆环，如图所示：解：载流圆环轴线上P点的为：大小：方向：沿x轴正向。若是均匀带电圆盘，电荷面密度为，则：16稳恒磁场—磁感应强度方向：沿x轴正向。返回17稳恒磁场—磁感应强度例6：长直螺线管轴线上的磁场已知：求：轴线上任意点P处B=？在轴上距P点l处取一小段匝数方向沿轴向如图变量代换18稳恒磁场—磁感

6、应强度两端是内部的一半当螺线管很长时此时，长直螺线管磁场恒定值左端右端返回19稳恒磁场—磁感应强度1、磁感应强度：方向：大小：2、磁通量：试验线圈稳定平衡时，的方向磁场中通过某曲面的磁力线条数3、磁场的高斯定理：4、毕奥-萨伐尔定律小结：20稳恒磁场—磁感应强度任意形状载流线：几种典型电流的磁场：1、直线电流的磁场：若载流线为无限长：若P点在电流的延长线上：21稳恒磁场—磁感应强度2、圆电流轴线上一点的磁场：部分圆弧在其曲率中心的磁场：OI作圆周运动的电荷可以等效为圆电流：返回22稳恒磁场—磁感应强度23稳恒磁场—

7、磁感应强度