大学物理教程—10-恒定电流的磁场ppt课件.ppt

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1、第十章恒定电流的磁场恒定电流的磁场第十章staticalmagneticfieldchapter10本章内容本章内容Contentschapter10磁现象磁感应强度magneticphenomenonmagneticinduction磁场叠加原理毕奥-萨伐尔定律Biot-Savart’slaw磁通量恒定磁场的高斯定理Gausstheoreminsteadymagneticfield电流密度恒定电流电动势currentdensitysteadycurrentelectromotiveforce恒定磁场的安培环路定理Amperecircuitaltheoreminstea

2、dymagneticfieldsuperpositionprincipleofmagneticfieldmagneticflux第一节10.1电流密度恒定电流电动势currentdensitysteadycurrentandelectromotiveforce电流密度运动方向的运动方向的单位矢量单位矢量单位矢量单位矢量法线的法线的垂直通过的面元垂直通过的面元任意面元任意面元定义点处的电流密度矢量大小：cos方向：方向通过某面积的电流强度coscos一、电流密度一、电流密度例已知均匀铜线电子电量绝对值单位体积中含自由电子个数电流密度大小；自由电子定向漂移速率平均值解法提要

3、以后将会知道，电源一旦接通，作用于自由电荷的电场是以光速传播的，但自由电子的定向漂移速率是非常小的。甚至比其热运动平均速率（约10）小得多。欧姆定律微分式微分形式的欧姆定律电流密度分布电流密度分布任取一段微流管任取一段微流管微流管中导体的电阻率为微流管中导体的电阻率为对微流管中的导体应用欧姆定律（I=U/R）称电导率其矢量式与使自由电子作定向漂移的有何关系？电场电流的连续性恒定电流与电动势8.2steadycurrentandelectromotiveforce1.电流的连续性方程任意封闭曲面法线一致向外每秒从内向外流出的电荷量内的电荷每秒减少量而电荷守恒故有二、恒定电

4、流与恒定电场二、恒定电流与恒定电场恒定电流2.恒定电流恒定电流的条件电路中各点电流密度的方向和大小都不随时间变化不随时间变化即任意时刻，流进任意封闭面的电量，与流出该封闭面的电量相等若导体载的是恒定电流，导体内各处的电荷分布，不随时间变化，任意封闭面内的电量不随时间变化，（动平衡）恒定电场3.恒定电场导体内部的恒定电场与电流密度分布的相互关系恒定电流的电场，其空间分布不随时间变化恒定电场与静电场恒定电场与静电场的异同宏观电荷空间分布电场分布不随时间变化满足满足可引入电势概念恒定电场静电场导体内常量导体内常量维持电场需耗能维持电场不需耗能一铜棒长2m，两端电压50mv，设

5、铜棒电阻率随堂练习电流密度j已知1.6×10–8Ωm欲求j，宜先用欧姆定律求电阻.解法提要而故电流密度1.6×10–8×250×10–31.56×106A·m-2例电动势1、只靠静电力不能维持恒定电流电流时间独立的带电电容器只在静电力作用下通过外路放电放电电流不能维持恒定三、电动势三、电动势非静电力电源2、要有外来非静电力才能维持恒定电流静电力电源中：单位正电荷受的非静电力单位正电荷受的静电力电源与外路接通，处于正常工作状态时为常数A、B间保持恒定的电势差，电路中的电流保持稳定。外来非静电力（如电解液与极板物质的化学作用）电源电动势电源的电动势3、电源的电动势电动势电源

6、中非静电力做功的本领（反映电源将其它形式的能转变成电能的本领）。电源化学电池（化学作用）光电池（光电效应）发电机（磁场对运动电荷的作用）定义：内路非静电力将单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功续几种化学电池的电动势名称电动势（伏）铁镍蓄电池1.11.41.2镍氢化物可充干电池蓄电池锌银1.5干电池锌锰蓄电池锂锰电池3.03.65锂亚硫酰氯电池镍镉蓄电池1.21.51.61.92.0电动势是标量。习惯规定经电源内由负极指向正极为正。电源电动势大小由电源本身性质决定，与外电路无关。闭合回路电动势非静电力将单位正电荷移动一周所做的功内路绕闭合回路若在一闭合回路上到处连续

7、分布着某种形式（无法区分内路或外路），则电源电动势用闭合回路积分概念定义。电源的非静电力作用随堂小议（2）将单位正电荷从电源内部的正极移动到负极时静电场力做的功（4）以上说法都不是（1）电源两端的电势关于电动势的概念，下列说法正确的是请在放映状态下点击你认为是对的答案随堂小议（3）将单位正电荷绕闭合回路移动一周时非静电场力做的功结束选择链接1（2）将单位正电荷从电源内部的正极移动到负极时静电场力做的功（3）将单位正电荷绕闭合回路移动一周时非静电场力做的功（4）以上说法都不是（1）电源两端的电势差关于电动势的概念，下列说法正确的是请在放映状