大学物理901 第九章 真空中的恒定磁场要点.ppt

平板电容器中充介质的另一种情况 由极板内为等势体 考虑到 推广： 电容器的并联 R1 R2 例 导体球置于均匀各向同性介质中 求 ? 电场的分布? ? 紧贴导体球表面处的极化电荷? ? 两介质交界处的极化电荷? R0 +Q0 解 (1) 电场分布 r 球形高 斯面 (2) 紧贴导体球表面处的极化电荷？ R1 R2 R0 +Q0 (3) 两介质交界处的极化电荷? R1 R2 R0 +Q0 r 第九章 真空中的恒定磁场 ? 电荷相对观察者静止 产生静电场 ? 电荷相对观察者运动 产生电场和磁场 运动电荷之间相互作用不仅有电力还有磁力 9-1 磁力 磁感应强度 一. 磁力与磁场 1822年 安培实验 实验证实：磁力是通过磁场传递的 永久 磁体 永久 磁体 电流 电流 磁体 电流 永久磁体、运动电荷、传导电流之间都存在磁 力的相互作用。 真空中一切磁力都起 源于电荷的运动 —— 磁场也是一种物质 磁场的性质: (1) 对运动电荷(或电流)有力的作用; (2) 磁场有能量 二. 磁感应强度 在闭合回路中取电流元 电流元在磁场中的受力特点: (1) 电流元在磁场中的方向不同,受力也不同; 存在一个方向使 定义 (2) 当电流元的取向与 磁感应强度的方向垂 直时,受到的磁场力最 大; 磁感应强度 的大小 定义该方向为磁感应强度 的方向 所组成的平面; (4) 当电流元与磁感应强度 受到磁场力的大小为 矢量形式: (3) 磁场力 的方向总是垂直 于电流元 和磁感应强度 间的夹角为? 时， 安培力公式 说明: 磁感应强度有各种定义方法 磁感应强度的单位：特斯拉（T） 磁感应强度描述空间个点磁场强弱和方向的物理量 一般情况， 特殊， —— 匀强磁场 §9.2 毕奥－萨伐尔定律 一.毕奥－萨伐尔定律 静电场: 取 磁 场： 取 毕－萨定律： 单位矢量 真空中的磁导率 大小： 方向：右螺旋法则 ? ? ? P 例如： P 说明： 1. 这个定律是从实验中总结归纳出来的 2. 当导线上的电流是恒定电流时，周围的磁场称为恒定磁场，不随时间不变化 二.毕－萨定律的应用 1. 载流直导线的磁场 I P a 解 求距离载流直导线为a 处 一点P 的磁感应强度 根据几何关系： l I P a (1) 无限长直导线 方向：右螺旋法则 (2) 任意形状直导线 P a I 1 2 讨论 I P (3) 无限长载流平板 I b P 解 x y O (1) (2) (3) 分析： (1) 无限长载流直导线 (2) 无限大板 磁屏蔽 i i 2. 载流圆线圈的磁场 R x O I 求轴线上一点P 的磁感应强度 P x 根据对称性 方向满足右手定则 P x (1) 载流圆线圈的圆心处 (2) 一段圆弧在圆心处产生的磁场 I 如果由N 匝圆线圈组成 如图，求O 点的磁感应强度 I 1 2 3 解 R O 例 讨论 I I R O 1 2 3 (3) S 定义 磁距 x O R q 求绕轴旋转的带电圆盘轴线上的磁场和圆盘的磁矩 解 P r 例 圆盘圆心处 方向沿 x 轴正向 3. 载流螺线管轴线上的磁场 I P R 已知螺线管半径为R 单位长度上有n 匝 l 讨论