磁的基本现象和基本规律.ppt

§1. 磁的基本现象和基本规律 基本现象 天然的磁石 Fe3O4 人工方法制作磁铁铁磁物质在线圈中磁化,永久、暂时磁铁 磁性:可以吸引Fe Co Ni这类物质的性质 铁磁质Fe Co Ni及其合金一类物质;磁化后可保留部分磁性;人工制造可以长时间保留. 磁极 N S 磁极的相互作用 同号磁极互相排斥,异号磁极相互吸引. 库仑直觉地感到磁极之间的相互作用也服从平方反比关系. 小磁针看作:磁偶极子 磁的库仑定律 实验证明 磁荷观点 磁偶极子产生的磁场强度H 磁 电 的联系 磁 电 的联系 结论： 电荷的运动可以产生磁现象; 运动的电荷会受到磁力的作用; 同样的载流导线,处于真空和物质中产生不同的效果.(磁介质) 螺线管的等效作用 螺线管的等效作用—右手定则 条形磁铁螺线管(相似性) 螺线管: N S 极 极性与电流方向成右手关系 磁场 本质:电流周围产生磁场;磁力的作用通过磁场传递. 分子环流 (安培分子环流假说) 安培(法国)：磁铁的最小单元-磁分子就是环形电流 物质磁性的基本来源 安培定律-电流元 恒定电流存在于闭合回路中; 闭合回路的形状大小、相对位置复杂. 简化电流元 安培定律 安培定律 与电流元的取向、距离有关. 电流元之间作用力的关系:非实验结果 电流元之间的作用力 不满足牛顿第三定律 电流元之间的作用力 电流元之间相互作用力的理解 作用力与反作用力大小相等,方向相反(动量守恒). 作用力与反作用力在相互作用物体的连线上(角动量守恒). 牛顿第三定律适用于质点间的接触作用. 动量守恒、角动量守恒普遍定律 运动电荷与电磁场总动量和总角动量守恒 电流单位—安培 电磁学单位制MKSA制长度 质量 时间 电流(安培A) 电流单位—安培(新闻来源：科技日报) 芬兰与美国的一个研究小组研制出单电子晶体管（SET）它能将振荡电压转换成非常精确的电流，这有望更精确重新定义电流的基本单位-安培。《纳米科学与技术在线资源》 安培、伏特及欧姆是电子学的三大基本单位，后两者分别通过约瑟夫森电压和量子化霍尔电阻的测量而得，然而目前的安培测量技术却还延续着十九世纪使用的版本：真空中相距1米的两根无限长且圆截面可忽略的平行导线内通过一恒定电流，当两导线每米长度之间产生的力等于2×10-7牛顿时，则规定导线中通过的电流为1安培。这种宏观测量方法，由于受到导线几何形状的影响而限制了测量精度。 物理学家希望能通过一次产生一个电子的极为精确的电流源来重新定义安培。 磁场的描述--磁矩 载流线圈的 磁矩 m n 法线方向与电流方向成右手螺旋关系 磁场的描述—实验磁矩 将实验线圈放入到磁场中,考察受力情况. F=0 ; L力矩与线圈位置有关;存在Lmin =0平衡位置;存在Lmax位置. 磁场的描述 Thanks * * 第二章 恒磁场