磁感应强度与试探电荷无关.PPTVIP

讨论： （1）圆心处，x=0 I 半圆弧？ （2）远点处，xR处 载流线圈的磁矩 I S 1、是一个矢量，大小为IS，方向与电流成右手系。 2、是一个电学量 3、N 匝线圈 例：亥姆霍兹线圈 I R O 练习： 右图中，求O 点的磁感应强度 I 1 2 3 解 R O 例如 I R O 1 2 3 [练习]宽度为a的无限长金属薄片，均匀通以电流I。试求薄片平面内距薄片左端为r处P点的磁感应强度 解：建立如图所示的坐标系，取宽为dx距P为x的电流线元 所有的电流线元在P点的磁感应强度同向 方向垂直于纸面向外 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 P R l (1) 无限长载流螺线管 讨 论 (2) 半无限长载流螺线管 （三）长直螺线管内部磁场 内部为均匀磁场！！ §11-3 安培环路定理 静电场 有源无旋场 稳恒磁场 在磁场中，沿任何闭合曲线B矢量的线积分（环流），等于真空的磁导率乘以穿过以这闭合曲线为边界所张任意曲面的各恒定电流的代数和。 一、真空中的安培环路定理 证明（特例）： B dl r q df I 讨论： （1）I为代数值，有正负之分。 当 I 方向与 L 的绕向成右旋，I 取正； 当I 方向与 L 的绕向成左旋，I 取负！ I L * * 第十一章 真空中的稳恒磁场 §11-1 磁感应强度，磁场的高斯定理 一、基本磁现象 磁铁 磁铁 （1）磁极 （2）N, S极不可单独存在 磁单极？ 方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。 《 梦溪笔谈　》 二、实验现象 I N S 电流 磁铁 N S （1）奥斯特实验（1819） （2）安培实验 磁铁 电流 电流 电流 I S N I I 磁铁 电流 磁场 磁铁 电流 问题1，磁铁和电流产生的磁场在本质上是否一致？ 问题2：磁场的性质？ 三、安培分子电流假设 条形磁铁 螺线管 类比 电流 磁场 电流 四、磁感应强度 电流 运动的电荷 运动的试探电荷 实验结论： （1）磁力大小与试探电荷运动方向有关，磁力方向总是和试 探电荷运动方向垂直。 （2）运动试探电荷沿磁场中某一特定方向运动时，磁力为零 B +q 磁感应强度B的方向 （3）如果电荷沿与磁场方向垂直的方向运动，受到的磁力最大 Fm v v B +q 定义磁感应强度 B 大小： 方向： 讨论： （1）磁感应强度与试探电荷无关。 （2）运动试探电荷定义与小磁针定义法、电流元法相一致。 （3）磁感应强度的单位： 国际制： 特斯拉（T） 高斯制： 高斯（Gs） （4）磁感应线 形象化手段来描述稳恒磁场特征 B 的方向 对应于磁感应线的切线方向 B 的大小 决定于磁感应线的疏密程度 磁感应线的特点： 磁感应线是和闭合电流相互套链的无头无尾的闭合线。 环绕方向与电流方向成右手螺旋关系。 电流 磁感应线 五、磁感应通量，磁场高斯定理 定义： θ B 如果S为闭合曲面 S 稳恒磁场是无源场 稳恒磁场中的高斯定理 §11-2 毕奥-萨伐尔定律 带电体 静电场 电荷元 载流导线 稳恒磁场 电流元 电流元的定义： I 线元dl 大小： Idl 方向： 与电流方向一致 矢量 物理模型！ I 一、毕-萨定律 讨论： （2）任意线电流产生的磁场 对载流导线积分 矢量积分 （3）任意线电流产生的磁场的大小与方向均由上式决定。 （4）运动电荷产生的磁场 S v v 单位时间内穿过 1 面的载流子数 N=nvS 单位时间内穿过1面的电量（电流） I=qnvS 1 一电流元Idl内所包含的载流子数 dN=nSdl I=qnvS 每一个载流子产生的磁场 Idl S v B r +q v B r -q 二、毕-萨定律的应用 （1）载流长直导线 a q1 q2 I P 选电流元 Idl a q1 q2 I P Idl dB q l r 统一积分变量： a q1 q2 I P 讨论： （1)q1, q2 的取法： P点与两端的连线 与电流方向的夹 角。 a q1 q2 I L (2)无限长载流导线 （二）载流圆线圈轴线上的磁场 P I R x 选电流元 Idl r q 分解 q P I R x Idl r q q P I R x Idl r q q *