大学物理恒定磁场PPT.ppt

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1、一、磁场运动电荷(电流、磁铁）运动电荷(电流、磁铁）磁场静止电荷静止电荷电场运动电荷运动电荷磁场电场第8章稳恒磁场相对于参考系静止的电荷周围—静电场运动电荷周围—磁场。§8-2磁场磁感应强度用来定量描写磁场的基本物理量。二、磁感应强度让电量为q，速度为的运动检验电荷从不同的方向进入磁场，测量它在磁场中所受到的磁力+zyxBPv实验发现如下：（1）当正电荷沿一特定方向运动时，所受磁力为零。此时正电荷的速度方向定为磁感应强度的方向；静电场——电场强度磁感应强度+zyxBP+zyxBPFvαFmaxv（2）大小与无关

2、当正电荷在某点的速度方向垂直于磁感应强度的方向时，所受磁场力最大。方向垂直于与组成的平面.（3）当正电荷在某点的速度方向于磁感应强度的方向之间的夹角为时，所受磁场力。方向垂直于与组成的平面.运动电荷在磁场中受力磁感强度的定义的大小:单位：特斯拉的方向:小磁针平衡时N极指示的方向为磁场的方向。磁场叠加原理：在有若干个磁场源的情况下，某一点的总磁场一、磁感线在磁场中作一系列有向曲线，曲线上每一点的切线方向为该点磁感应强度的方向，其大小为通过与B垂直的单位面积上的磁感应线的条数。三磁通量磁场的高斯定理III静电场中的

3、电场线电场线的特点：（1）两条不会相交；（2）非闭合曲线；SNI磁感线的特点：（1）任何两条磁感线不会相交；（2）磁感线是无头无尾的闭合曲线；（3）B大的地方，磁感线较密。二、磁通量磁场的高斯定理1、均匀磁场2、不均匀磁场单位：韦伯（Wb）定义垂直通过某一曲面的磁感线的条数静电场中的电通量五、磁场中的高斯定律磁场中的高斯定律：通过任意闭合曲面的磁通量等于零（磁场是无源场）。例1、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xdx一、毕奥—萨伐尔定律1、电流元产生的磁场由毕奥和萨伐尔实验总结出：真空磁导

4、率四、毕奥—萨伐尔定律P*与源（电流元）成正比，与源到场点的距离r平方成反比，与源的空间取向成正比。（1）大小：（2）方向：用右手握载流导线，大姆指伸长代表电流方向，则弯曲的四指就为磁场的回旋方向。P*2、载流导线的磁场积分遍及整个载流导线注意：这是一个矢量积分。具体计算时，先选取适当的坐标，计算的分量式，分别积分计算各分量的值，然后再求合磁感应强度的大小和方向。对于有限长的载流导线，在场点P的磁感应强度，等于载流导线上各个电流元在该点的磁感应强度的矢量和：例1真空中有一载流导线，长为L，流过的电流I。线外有一

5、点P，离开直线的垂直距离为，P点和直线两端连线的夹角分别为1和2。求P点的磁场。解二毕奥－萨伐尔定律应用举例方向均沿x轴的负方向PCD*的方向沿x轴负方向PCD*1、有限长载流长直导线的磁场2、半无限长载流长直导线的磁场3、半无限长载流直导线的磁场：如有许多无限长载流直线，总磁场等于：5、载流长直导线延长线上的磁场4、无限长载流长直导线的磁场aIp*解I例2、在真空中，有一半径为的载流导线，通过的电流为，试求通过圆心并垂直于圆形导线平面的轴线上任意点的磁感应强度p*I讨论（1）若线圈有匝（2）IRoRoI×

6、oRI×oI*（3）半圆（4）1/4圆弧（5）混合导线1.电流由长直导线1沿切向经由a点流入一个电阻均匀分布的圆环，再由b点沿切向从圆环流出，经长直导线2返回电源（如图）。已知直导线上电流强度为I，圆环的半径分别R，且a、b和圆心o在同一直线上，设长直载流导线1、2和圆环分别在O点产生的磁感应强度为、、，则圆心处磁感应强度的大小oI解：o点的B是由四条载流边分别产生的，它们大小、方向相同，B=B1+B2+B3+B4=4B1例2：一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。I例3：两个相同

7、及共轴的圆线圈，半径为0.1m，每一线圈有20匝，它们之间的距离为0.1m，通过两线圈的电流为0.5A，求每一线圈中心处的磁感应强度：(1)两线圈中的电流方向相同，(2)两线圈中的电流方向相反。解：任一线圈中心处的磁感应强度为：(1)电流方向相同：(2)电流方向相反：例4：一根无限长导线通有电流I，中部弯成圆弧形，如图所示。求圆心o点的磁感应强度B。解：直线段ab在o点产生的磁场：向里cd段：向里例5：计算组合载流导体在o点的磁感应强度。解：o点B由三段载流导体产生。规定向里为正向，例6：四条相互平行的载流长直

8、导线如图所示，电流均为I，正方形边长为2a，求正方形中心的1234例7：求如图所示的三角形的IorABC600ab例8：一无限长直载流导线被弯成如图所示的形状，通以电流I，则I123RIR12测试：一无限长直载流导线被弯成如图所示的形状，通以电流I，则aO安培环路定理在恒定电流的磁场中，磁感强度沿任合闭合路径的线积分(环路积分)等于该闭合路径包围的电流的代数和的倍.电流正负的规定：与成