大学物理高斯定理幻灯片.ppt

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1、磁高斯定理、安培环路定理第三节Gauss’Theorem&AmpereCircuitalTheorem14-3-1磁通量(MagneticFlux)1.叠加原理(1)磁场的源-------运动的电荷或电流(2)叠加原理2.磁感应线（线）在磁场中画出一簇曲线，每一条曲线上的每一点的切向就是该点磁感应强度的方向。3.磁通量单位：韦（伯）1Wb=1T·m2(1)人为的；形象(2)任意两条磁感线不能相交(3)无头无尾，为闭合曲线。1.定理(1)公式14-3-2高斯定理(Gauss’Theorem)(2)表述在磁场中，通过任一闭合曲面的磁感应强度的通量（磁通量）必等于零。2

2、.说明(1)高斯定理的证明①磁场是无源场，磁感线为无头无尾；电场为保守场，是有源场。②磁场是有旋场，磁感线为闭合曲线；电场线是发散的，电场是有散场。(2)高斯定理阐明了磁场的性质:由于磁感线为闭合曲线，穿入穿出闭合面的磁感线根数相同，正负通量抵消。14-3-3安环定理(AmpèreCircuitalTheorem)1.分析(1)ElectricField(2)MagneticField静电场是保守力场!①以无限长载流直导线为例LI取回路L，如图所示：②拓展电流反向电流移开中心回路变形多个电流Ii(I=1,2,…n)电流移到回路之外LILI1I22.定理(

3、1)公式①可以严格证明！②选取回路L的方向；(2)表述在真空的稳恒磁场中，磁感应强度沿任一闭合路径的积分（磁感应强度的环流）的值，等于μ0乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和。(3)说明③I的正负-----------RHRLI2I1I3④只求回路L所包围的电流；只有回路L之内的电流对有贡献。⑤与所有的电流有关！⑥别忘μ0！⑦阐明磁场的性质:磁场是有旋场！⑧比较ElectricFieldMagneticField14-4-4安培环路定理的应用C.A.B.1、定理应用思路与方法(1)思路(2)方法C.分离磁感强度D.计算，求解。(3)应用类型①直接应用②求磁感强度的

4、分布A.分析磁场的对称性B.取闭合路径-----安培环路(AmpèreLoop)I(current),R(radius)(1)Condition:电流在横截面上均匀分布(ainfinitelongcylin-dricalwirewithcurrent)(2)Solution:取闭合环路L是以r为半径的圆周。r>R2、载流圆柱体RHRr

5、fturns)(1)条件:单层、密绕，忽略边缘效应(asolenoidwithcurrent)3、载流螺线管(2)Solution:理想密绕螺线管，管内的磁场是均匀的，管外的磁场为0；+++++++++++++++...............取闭合环路abcda,(3)说明掌握过程直接用RHR与毕-萨定律的结果比较(AUniformField)Condition(Singlelayer;closed-packed;Neglecttheeffectofedge)单层、密绕多层？不密绕？I(current),R(radius),N(totalnumber

6、ofturns)(atoroidwithcurrent)(Singlelayer;closed-packed)(1)Condition:单层、密绕且R>>d=R2-R1定义：匝数密度(Densityofnumberofturns)4、载流螺绕环L(2)Solution:理想密绕螺绕环，环内的磁场是同心圆形对称的，管外的磁场为0；取闭合环路L,(3)说明RHR直接用I(current),(surfacewcurrentdensity)(1)Condition:电流在无限大平面上均匀分布(aflatstipwithcurrent)(2)Solution:5、无限

7、大平面电流面电流密度对称性分析取闭合环路abcda与平行，与垂直。(3)说明RHR直接用无限大面电流两侧都是匀强磁场，且大小相等、方向相反。