大学物理-多媒体课件 -08 磁场的源.ppt

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1、2005年春季学期陈信义编第8章磁场的源电磁学（第三册）1一、毕—萨定律（实验规律1820）真空磁导率恒定电流的电流元在p点产生的磁场：Ip§8.1毕奥—萨伐定律电流I在P点的磁场：2运动点电荷磁场公式毕—萨定律：Sdln,qvP点电荷q在p点的磁场（v<

2、8无限长直电流的磁场圆电流中心的磁场Io9I圆电流的磁场内部轴线上的磁场端口中心处的磁场计算各匝圆电流在p点磁场的矢量积分（教材P249例8.3）n,Ip【例】密绕长直螺线管轴线上的磁场11II通电螺线管的磁场B二、B的高斯定理(磁通连续方程)磁场是“无源场”不存“磁荷”(磁单极子)在任意磁场中，通过任意封闭曲面的磁通量总等于零13寻找磁单极子的实验研究具有重要的的理论意义。但至今还没发现磁单极子。迪拉克（P.A.M.Dirac1931）指出，已有的量子理论允许存在磁单极子。如果在实验中找到了磁单极子，磁场的高斯定理和

3、整个电磁理论就要作重大的修改。人们仍然认为：磁场是电流或变化的电场产生的。14§8.3安培环路定理【例】用毕–萨定律证明（教材P255）。I1LI2在恒定电流的磁场中，B沿任何闭合路径的线积分等于与路径所“铰链”的电流强度代数和的0倍Iin取正值的方向与L成右手螺旋。151、与L“铰链”的电流，可理解为：穿过以L为边界的任意形状曲面的电流曲面S的“正面”与L成右手螺旋关于安培环路定理的讨论16曲面S的正面与L成右手螺旋例如ILS172、对于恒定电流中的“一段”，安培环路定理不适用。？原因：物理上，恒定电流一定闭合！ILS

4、1S2183、安培环路定理是基本的规律，而毕—萨定律只是磁场的定义。4、包括非恒定情况的安培环路定理将在§8.5介绍。5、安培环路定理的微分形式—磁场的旋度其中，j为恒定电流的电流密度矢量。19【例】求密绕长直螺线管的磁场分布n,I§8.4利用安培环路定理求磁场的分布201、对称性Bin平行于轴线MN关于MN镜象反射+电流反向体系复原镜象反射电流反向BinBin平行于轴线212、安培环路定理Bin均匀分布Bin平行于轴线均匀分布LBin均匀分布下面分析外部磁场的分布，再求Bin.22由安培环路定理：由B的高斯定理：

5、Bz与r无关n,I均匀分布3、外部磁场如何分布？,螺线管长直电流内部磁场：密绕情况外部磁场：23非密绕有漏磁24【例】环形密绕螺线管II....Rr..+++++++++++++++++++++++++++++..............................设绕N匝，关于对称轴绕360º/N对称。密绕，N，管内、外的磁场轴对称:在共轴的圆周上B的数值相等，方向沿切向。25【例】无限大平面电流的磁场分布B的高斯定理By=0平面电流由平行的直线电流组成Bx=0j－面电流密度矢量jlB安培环流定理：无限大均

6、匀平面电流两侧的磁场是均匀磁场，大小相等，方向相反。26一、位移电流—Maxwell的假设EIc-q+q使得§8.5与变化电场相联系的磁场?Maxwell假设：在极板间流有位移电流jdS2S1L27求位移电流：ES1S2IcL-q+q28二、普遍的安培环流定理推广到非恒定情况—“变化电场激发磁场”Ls—传导电流—位移电流规定：E的正向与L成右手螺旋29RI【例】求正在充电的电容器边缘的磁场【思考】放电呢？EBB>0，B沿L方向。30真空中磁场的基本规律微分形式：积分形式：31