大学物理课件§7-5 6_ppt课件

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1、1复习：1.求解电流磁场的方法:毕奥－萨伐尔定律具体计算时采用标量形式:然后再考虑是否将dB取分量:P*2则整根有限长载流导线激发的磁场（整根导线在P点激发的磁场为dB的矢量和）遵从磁场叠加原理:最后写出B的方向.2.有限长载流直导线的磁场.重要应用:无限长载流长直导线PÄBv3重要应用:3.电流为I的圆弧在圆心O处的磁场(圆心角为)IRo(1)x整圆o(2)RI×半圆Ro圆弧0qIEND4IS（接上次课）IS圆电流磁矩方向：同圆电流法线方向大小：圆环形电流的磁场形状及磁性质与直线电流不同，定义磁矩，以表

2、示圆环形电流的磁场的磁性质三.磁矩5依据圆形载流导线轴线上的磁场公式，在x>>R时ISIS说明：当圆形电流的面积S很小，或场点距圆电流很远时，可将圆电流叫做磁偶极子.END8R××××××××××××××*PO因各段在P点的磁感应强度的方向相同(均沿x方向)所以有为方便积分引入变量角：为轴线与从P点到dl处的位置矢量之间的夹角。由图可知：9R××××××××××××××O*10R××××××××××××××*O11讨论R××××××××××××××*O（1）无限长的螺线管（2）半无限长螺线管1212五、运

3、动电荷的磁场导体中的电流是由导体中大量载流子的定向运动而形成的。运动电荷激发的磁场可由毕奥-萨伐尔定律导出。设导体单位体积内有n个带电荷量为q的载流子（只讨论正电荷），载流子以速度沿电流元的方向做匀速运动。所谓电流激发的磁场，实质上就是运动的电荷在其周围空间激发的磁场之叠加。1313如果电流元的截面积为。那么单位时间通过截面积的电荷量，即通过导线的电流为则电流元可写作：于是毕奥-萨伐尔定律表达式可写成在电流元的体积中作定向运动的电荷数为：得运动电荷的磁场14+×适用条件_15一磁感线III§7-5磁通量磁

4、场的高斯定理磁感应线上各点的切线方向大小：方向：垂直于磁感应线的单位面积上的磁感应线条数即16SNISNI磁感应线的特点:磁感应线都是与闭合电流相互套链的无头无尾的闭合线，而且磁感应线的环绕方向与电流流向形成右手螺旋关系。17二磁通量磁场的高斯定理1.磁通量：通过磁场中某研究面积的磁感线数。①面S与磁场垂直②面S与磁场不垂直磁通量用符号表示，单位：韦伯(Wb)匀强磁场下，通过面S的磁通量磁通量的计算：18对于曲面上的非均匀磁场，一般采用微元分割法求其磁通量。对于闭合曲面，规定面积元的正法线方向为指向曲面的

5、外侧。19与静电场的特性不同：2.磁场的高斯定理由于磁感应线是闭合的,所以穿过任一闭合曲面的磁通量为零。即物理意义：磁场是涡旋场、无源场。静电场是发散场、有源场.练习：求穿过磁场中不同面积的磁通量20例1：一边长为0.15m的立方体如图放置，B解:(1)=0.135Wb(2)有一均匀磁场通过立方体所在区域。计算：（1）通过立方体阴影面积的磁通量。（2）通过立方体六个面的总磁通量。xyzO21例2如图载流长直导线的电流为I,试求通过矩形面积的磁通量.解：（将矩形面积看作由无数长为l，宽为dx的长条组成。）（

6、分析：载流长直导线在矩形面积内的磁场为非均匀磁场，应采用叠加方法求出通过矩形面积的磁通量。）在距长直导线x远处任取一长条长直导线电流在该长条处的磁感应强度为方向垂直向里其面积为22END通过宽为dx的长条的磁通量为dФ通过整个矩形面的磁通量为23静电场中磁场是否为保守力场?§7-6安培环路定理叫做场强的环流反映了静电场是保守力场的特性.=0=？下面用长直电流的磁场来导出磁场中的安培环路定理。磁场的安培环路定理回答了此问题。问题：24距直线电流r处的磁感应强度为I设长直导线中的电流强度为I，在垂直电流平面内

7、方向沿圆周各点的切线(1)取B对圆形回路L的积分在回路上任取一线元,则有IrL取以导线为圆心的圆形闭合回路L.考虑到在圆周上各点B的方向不同,rL(设L的环绕方向与I符合右手螺旋关系)（即沿逆时针方向做B对回路L的积分）25o若回路绕向取为顺时针(2)对任意形状的回路，取B的积分由图可知所以（即沿顺时针方向做B对回路L的积分）26I(3)若回路不包围电流（电流在回路之外）如图将闭合曲线分作l1、l2两部分，沿逆时针方向做B对回路L的积分则l1l2多电流情况回路上各点27归纳前述在长直电流的磁场中，沿三种不

8、同回路磁感应强度B的环路积分结果：I可知，磁感应强度B的环路积分等于真空磁导率与环路内包围的电流和的乘积。28说明:（1）安培环路定理中环路所包围电流的代数和仅由环路内的电流决定环路上的磁感应强度由环路内外电流共同产生一、安培环路定理在真空环境的稳恒磁场中，磁感应强度的环流等于乘以该闭合路径所穿过的各电流的代数和.数学表达式为29L（2）关于被环路所包围电流的正负取法若电流I与环路的积分方向成右螺旋关系时取正,反之取负.如图I