最新大学物理稳恒磁场幻灯片.ppt

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1、大学物理稳恒磁场§10-1磁场磁感应强度一、基本磁现象1、自然磁现象☆磁性：具有能吸引铁磁物资(Fe、Co、Ni）的一种特性。☆磁体：具有磁性的物体☆磁极：磁性集中的区域☆地磁：地球是一个大磁体。磁极不能分离，（正负电荷可以分离开）2地核每400年比地壳多转一周地壳地核地幔NS地球的磁极每隔几千年会发生颠倒32、磁感应强度1）磁矩：定义载流线圈的面积ΔS与线圈中的电流I的乘积为磁矩(多匝线圈还要乘以线圈匝数)，即式中N为线圈的匝数，为线圈的法线方向，Pm与I组成右螺旋。2）磁场方向：使线圈磁矩处于稳定平衡位置时的磁矩的方向。73）磁感应强度的大小磁感应强度的单位

2、1特斯拉＝104高斯（1T＝104GS）是试验线圈受到的最大磁力矩、是试验线圈的磁矩。81、磁力线常见电流磁力线：直电流，圆电流，通电螺线管的磁力线。1）什么是磁力线？I2）磁力线特性三、磁通量磁场中的高斯定理①、磁力线是环绕电流的闭合曲线，磁场是涡旋场。②、任何两条磁力线在空间不相交。③、磁力线的环绕方向与电流方向之间遵守右螺旋法则。9dm是⊥穿过dS面的磁力线条数。3）用磁力线描述磁场强弱规定：通过垂直于磁力线方向的单位面积的磁力线数等于这一点磁感应强度的大小。即B的另一单位10穿过磁场中某一曲面的磁力线总数，称为穿过该曲面的磁通量，用符号Φm表示。3、磁

3、场中的高斯定理这说明i)磁力线是无头无尾的闭合曲线，ii)磁场是无源场，磁场无磁单极存在。2、磁通量由于磁力线是无头无尾的闭合曲线，所以穿过任意闭合曲面的总磁通量必为零。qS111）电流元的方向：为线段中电流的方向。1、毕奥－沙伐尔定律四、毕奥－沙伐尔定律若磁场中，电流元到某点P的矢径为，则电流元在P点产生的磁感应强度的大小与成正比，与经过小于的角转到矢径的方向角的正弦成正比，与的平方成反比，其方向为的方向。122）在（SI）制中3）B的方向dB⊥Idl与r组成的平面，且dB与dl×r0同向。P13整个载流导体在P点的磁感应强度则是电流元在P点产生的dB之矢量和

4、式中r0是电流元指向P点的矢径的单位矢。电流元在P点产生的磁感应强度的矢量式为142、定律应用由Idl×r确定电流元在P点的dB的方向将dB向选定的坐标轴投影，然后分别求出15（1）载流直导线的磁场：解：取电流元Idl，P点对电流元的位矢为r，电流元在P点产生的磁感应强度大小为方向垂直纸面向里，且所有电流元在P点产生的磁感应强度的方向相同，所以dBPaIdll16设垂足为o,电流元离o点为l，op长为a，r与a夹角为则Bdy0xzP●Idlal17因为所以18※关于角的有关规定：※长直电流的磁场角增加的方向与电流方向相同，则为正，反之，则为负19半

5、长直电流的磁场半长直电流：垂足与电流的一端重合，而直电流的另一段是无限长。20（2）圆电流的磁场解：IR0x^dB//dBdBqdB/由于对称性21所以即22轴线上任一点P的磁场圆电流中心的磁场½圆电流的中心的1/n圆电流的中心的23长直电流与圆电流的组合――例求下各图中0点的B的大小IIOoOIRoRIoI24求如图所示的电流中球心0的磁感应强度。1lo2I2l1IR图（2）oIIR图（1）（1）每一边电流产生B1：25纸面向里纸面向外1lo2I2l1IR图（2）（2）电流元中心26例10-1无限长直导线折成V形，顶角为，置于X-Y平面内，且一个角边与X轴

6、重合，如图。当导线中有电流I时，求Y轴上一点P（0,a）处的磁感应强度大小。解：如图示，将V形导线的两根半无限长导线分别标为1和2，则方向垂直纸面向内；可求导线2在P点的磁感应强度利用方向垂直纸面向外；acosaθIPI12xY27P点的总磁感应强度大小为：B的正方向垂直纸面向外。28(非相对论条件下、运动电荷的电场与磁场)如图，若带电粒子（即电荷）的定向运动速度为v,设导线截面为s，带电粒子数密度为n，则在dt时间内过截面s的带电粒子数已知由电流元激发的磁场为五、运动电荷的电磁场＋ＩＩ＋＋＋＋＋＋＋＋29若每个载流子的电荷为q，则dt时间内通过s截面的电量于

7、是在电流元中的电流强度为若把电流元Idl所激发的磁场，看成由dN个载流子（运动电荷）激发而成，则30电荷q相对观察者以速度v运动、若v<

8、无限长直线电流磁场情况下