nr-第10章10.1-10.2(2010.10.26).pptVIP

奥斯特实验 磁铁对电流的作用 电流与电流的相互作用 电流方向相同，两根导线相互吸引； 电流方向相反，两根导线相互排斥。 一系列实验表明: * * Poet.fjnu.edu.cn 稳 恒 磁 场 第10章 稳恒磁场 (Steady Magnetic Field ) 磁感应强度 毕奥-萨伐尔定律 磁场的高斯定理 安培环路定理 洛仑兹力 安培力 内容： §10.1 磁场 磁感应强度 第10章 稳恒磁场 10.1.1 基本磁现象 安培假说 1.几种基本磁现象 (Elementary Magnetic Phenomena)? N S 1820年7月 意义 揭示了电现象与磁现象的联系 宣告电磁学作为一个统一学科诞生 历史性的突破 此后迎来了电磁学蓬勃发展的高潮 Ampere 通电导线受马蹄形磁铁作用而运动 §10.1 磁场 磁感应强度 第10章 稳恒磁场 ⒈磁铁　　磁铁 ⒉电流　　磁铁 I ⒊电流　　电流 I I N S §10.1 磁场 磁感应强度 第10章 稳恒磁场 2.安培假说 磁现象的本质是电荷的运动 一切磁现象的根源是电流，任何物体的分子中都存在着回路电流，称为“分子电流”。 每一“分子电流”都要产生磁效应，整个物体的磁效应就是所有“分子电流”对外界的磁效应的总和。 图10-6 一个“分子电流”相当于一个基元磁铁 分子电流 S N §10.1 磁场 磁感应强度 第10章 稳恒磁场 10.1.2 磁场 磁感应强度 1. 磁 场 运动电荷 运动电荷 磁场 2. 磁 感应 强 度 的 定 义 运动电荷在磁场中的运动情况 P 4 §10.1 磁场 磁感应强度 第10章 稳恒磁场 + 带电粒子在磁场中运动所受的力与运动方向有关. 实验发现带电粒子在磁场中沿某一特定直线方向运动时不受力. 带电粒子在磁场中垂直于此特定直线运动时受力最大. + 定义：磁感强度大小 单位 特斯拉 §10.1 磁场 磁感应强度 第10章 稳恒磁场 大小与 无关 定义磁感强度 的方向：当 正电荷垂直于 特定直线运动 时，受力 ,将 方 向定义为该点的 的方向. 带电粒子所受的磁场力 垂直于 与特定直线所组成的平面. + 运动电荷在磁场中受力 §10.1 磁场 磁感应强度 第10章 稳恒磁场 §10.2 毕奥-萨伐尔定律 磁场线 第10章 稳恒磁场 恒定电流激发的磁场——静磁场或稳恒磁场 10.2.1 毕奥-萨伐尔定律 (Biot-Savart Law) (电流元在空间产生的磁场) 真空磁导率 (permeability of vacuum) 任意载流导线在点 P 处的磁感应强度 磁感应强度叠加原理 P * §10.2 毕奥-萨伐尔定律 磁场线 第10章 稳恒磁场 1 2 3 4 5 6 7 8 例 判断下列各点磁感应强度的方向和大小. + + + 1、5 点 ： 3、7点 ： 2、4、6、8 点 ： 毕奥—萨伐尔定律 或 §10.2 毕奥-萨伐尔定律 磁场线 第10章 稳恒磁场 10.2.2 磁场线 磁场线也是用来描绘磁场的一种假想曲线，但和电场线不同，磁场线一定是闭合曲线。 §10.2 毕奥-萨伐尔定律 磁场线 第十章 稳恒磁场 10.2.3 毕奥---萨伐尔定律的应用举例 基本方法：电流元磁场＋叠加原理 4.求 B 的分量 Bx 、By 、Bz ; 求总磁场。 5.由 3. 确定电流元的磁场 2.分割电流元; 1.建立坐标系; 计算一段载流导体的磁场 解: 分割电流元 例1 载流长直导线的磁场. 方向均垂直纸面向内 讨论: 1.无限长载流直导线的磁场： I B 电流与磁感应强度成右螺旋关系 I B X 2.半无限长载流直导线的磁场： 3.半无限长载流直导线的磁场： 讨论: 4.载流导线延长线上任一点的磁场 一正方形载流线圈边长为 b,通有电流为 I，求正方形中心的磁感应强度 B。 解：o 点的 B 是由四条载流边分别产生的，它们大小、方向相同， B= B1+ B2+ B3+ B4 = 4B1 P8 思考 I 真空中 , 半径为R 的载流导线 , 通有电流I , 称圆电流. 求其轴线上一点 p 的磁感强度的方向和大小. 解 根据对称性