第7章稳恒磁场ppt课件.ppt

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1、第六章稳恒磁场§6.1电流　电动势§6.2磁场　磁感应强度§6.3安培环路定理§6.4磁场对载流导线的作用§6.5磁场对运动电荷的作用§6.6磁介质1静电荷运动电荷静电场电场,磁场稳恒磁场学习方法：类比法稳恒电场稳恒电流2§6.1电流电动势一、电流、电流密度带电粒子的定向运动形成电流。方向规定：正电荷运动方向1.电流强度：2.电流密度:描述导体内各点的电流分布情况电阻法探矿3I定义：电流密度方向：单位：A·m－2若dS的法线n与j成角,则通过dS的电流4二、电动势１.非静电力与电源一段导体内的静电电势差不能

2、维持稳恒电流AB用电器非静电力:能把正电荷从电势较低的点（电源负极板）送到电势较高的点（电源正极板）的作用力，记作Fk。5非静电场强:表示单位正电荷受到的非静电力电源:能够提供非静电力的装置２.电源电动势定义:把单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时，电源中的非静电力所做的功.方向:6用非静电场强定义电源电动势如果对整个回路进行积分，则非静场强的环流。这时电动势的方向与回路中电流的方向一致。7§6.2　磁场　磁感应强度一、基本磁现象1.自然磁现象同极相斥,异极相吸天然磁石SNSN磁性、磁体、磁极2.电流的磁效应1819－18

3、20年丹麦物理学家奥斯特首先发现电流的磁效应8ISN磁现象与运动电荷之间有着密切的联系。1822年安培提出了用分子电流来解释磁性起源NS电荷的运动是一切磁现象的根源。9３.磁力磁力是发生于运动电荷间的相互作用力，它决定于运动电荷的速度10二、磁感应强度电流(或磁铁)磁场电流(或磁铁)1.磁场运动电荷(电流)激发磁场。同时也激发电场。磁场对外的重要表现为：(1)磁场对运动电荷(电流)有磁力作用(2)磁力作功，表明磁场具有能量。2.磁感应强度磁矩:Ipmpm与I组成右螺旋11磁场方向:规定线圈在稳定平衡位置时的磁矩的方向磁感

4、应强度的大小:当实验线圈从平衡位置转过900时，线圈所受磁力矩为最大,且单位:1特斯拉＝104高斯（1T＝104GS）12三、磁场中的高斯定理1.磁力线磁力线切线方向为该点磁场方向。定量地描述磁场强弱,B大小定义为：13I直线电流磁力线I圆电流磁力线I通电螺线管磁力线(1)磁感应线都是环绕电流的闭合曲线，磁场是涡旋场。(2)任意两条磁感应线在空间不相交。(3)磁感应线方向与电流方向遵守右螺旋法则142.磁通量穿过磁场中任一曲面的磁感应线条数，称为该曲面的磁通量，用符号Φm表示。S3.磁场中的高斯定理穿过任意闭合曲面的磁通量为

5、零(1)磁力线是无头无尾的闭合曲线，(2)磁场是无源场(无磁单极存在)15四、毕奥—萨伐尔定律1.稳恒电流的磁场电流元IpdB的方向毕奥---萨伐尔定律16对一段载流导线若=0或，则dB=0，即电流元不在自身方向上激发磁场。若=/2，则dB最大(其它因素不变下)2.运动电荷的磁场在非相对论条件下的电场与磁场电流的微观形式I17若载流子的数密度为n，电量为q，运动速度为u，则dt时间内通过s截面的电量电流元Idl中载流子(运动电荷)有dN个毕奥－沙伐尔定律的微观形式18qpp19五、毕奥－萨伐尔定律的应用1.载流直

6、导线的磁场xyz0已知：真空中I、1、2、a取电流元Idl,如图P所有电流元在P点产生的磁感应强度的方向相同设0P=a,则:20关于角的有关规定以OP为起始线,角增加的方向与电流方向相同，则为正，反之，则为负。p0p0p021无限长电流的磁场半无限长电流的磁场直导线延长线上电流的磁场222.圆弧形电流在圆心产生的磁场已知:R、I，圆心角为θ，求在圆心O点的磁感应强度.任取电流元θrR方向：右手螺旋法则圆电流中心的磁场1/n圆电流的中心的磁场23§6.3　安培环路定理一、安培环路定理在静电场中在稳恒磁场中IL1.任意积分

7、回路242.积分回路环绕电流AB253.积分回路环绕多个载流导线I4I5I1I2I3若电流流向与积分环路构成右手螺旋，I取正值；反之，I取负值.26在真空中的稳恒磁场中，磁感应强度B沿任意闭合曲线的积分(环流)，等于该闭合曲线所环绕的电流的代数和的0倍.称为磁场中的安培环路定理说明：(1)B是dl处的总磁场(2)只适用于稳恒电流(闭合或延伸到∞)I1>0I2<0LS(3)右螺旋关系确定I内i的有正、负；(4)说明磁场是非保守场，有旋场。27二、安培环流定理的应用求磁感应强度1.分析磁场分布的对称性或均匀性。2.选择一个合适

8、的积分回路3.再由求得B281.无限长圆柱载流导体的磁场分布圆柱体半径R，电流为II分析对称性电流分布——轴对称P0prds1ds1磁场分布——轴对称29B的计算取同轴圆周为积分回路IPr>Rr