大学物理第八章第一节.pptVIP

圆电流的磁感应线 I 通电螺线管的磁感应线 I I 通电螺绕环的磁感应线 与电流套链 闭合曲线 互不相交 方向与电流成右手螺旋关系 I I B B 磁感应线的特点： 四、磁通量? 磁通量：通过磁场中某一曲面的磁感应线条数。 单位： “韦伯”（Wb） ? 1、均匀磁场通过平面的通量计算 ? ? dS 2、非均匀磁场的通量计算 以闭合曲面外法线方向为正 当 ， 线穿出曲面 当 ， 线穿进曲面 注意：磁通量的正负号问题！ 五、磁场中的高斯定理 在磁场中通过任意闭合曲面的磁感应强度通量等于零,说明磁场是“无源场” 由于磁感应线是无头无尾的闭合曲线，故总通量为零 1,如图 ,在均匀磁场B中,有一半径为R的圆面,其法 线方向与B的方向的夹角为60度,则通过以该圆面为边线的任意曲面S的磁通量为? R B 2,已知磁场的 , 求通过一开口向Z轴正向半径为R的半球壳的磁通量的大小为?(Wb) 点电荷 点电荷系(带电体) 元电流 电流(载流体） §8-3 毕奥-萨伐尔定律 I 一、毕奥-萨伐尔定律 dl 电流元 1820年，毕奥和萨伐尔用实验的方法证明：长直载流导线周围的磁感应强度与距离成反比与电流强度成正比。 拉普拉斯对此结果作了分析，提出了电流元产生磁场的关系式。 B r 毕奥-萨伐尔定律： 真空中的磁导率： ?o= 4 ??10-7 T·m·A-1 电流元在空间任一点P产生的磁感应强度 的大小与电流元 成正比，与距离r的平方成反比，电流元 到场点P的矢径之间的夹角?的正弦成正比。其方向与 一致。 P * 任意载流导线在点 P 处的磁感强度 二、运动电荷的磁场 Idl + + + + + + I S 设：n为单位体积里的电荷数 单个电荷激发的磁场 运动电荷的磁感应强度公式： r r ? ? + - ? ? 大小： 方向： 右手螺旋定则 两种基本电流周围的磁感应强度的分布： 载流直导线 圆电流 三、毕奥-萨伐尔定律的应用 1. 直线电流在任意点P的磁场 A B β 0 d l dl + P a l I d 几何简化处理: （统一积分变量） A B β 0 d l dl + P a l I d 注意： 1、?1 ，?2 角 ?1指的是P0线与电流始端A的连线的夹角 ?2指的是P0线与电流末端B的连线的夹角 d + a o P A B 2、?1 ，?2 角的正负 从P0旋转到PA（或PB) 旋转方向与电流方向相同为正,相反为负。 讨论： 1.当直线电流为“无限长”时 2.若导线为“半无限长”,其一端 d p I ?1 ?2 A B d P I A B ?2 常见情况举例： P ① P ② P ⑤ P ③ P ⑦ P ⑧ P ④ P ⑥ 2. 圆电流轴线上任意点P的磁场 x y θ x 由对称性： dBx θ 方向沿轴线向右 与电流流向成右螺旋 设：S = ?R2 载流线圈的磁矩： I 若有N匝 讨论: (1)圆心处 (2)远离圆心处 x y θ x dBx θ R I B 2 0 m = 半圆或者一段圆弧在圆心的B R P ① R P ② P R ③ R P ④ A B P R ⑤ P R ⑥ 常见情况举例： 半径为R的圆盘均匀带电，电荷密度为?。若该圆盘以角速度?绕圆心o旋转，求轴线上距圆心x处的磁感应强度。 解： ? R o dr r R P x x 例题1 有： 如何计算 dI ? 有： 代入： 讨论: (1)当螺线管为无限长时： (此结果适用于 整个螺线管内部) (2)“ 半无限长”螺线管一端 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . + + + + + + + + + + + + + + + + + + + β 1 2 β P 3. 有限长载流螺线管轴线上P点的磁场 n为单位长度上的匝数 注意：β1， β2的取值 在真空中有一无限长载流直导线，试求：通过其右侧矩形线框的磁通量。 l dx b a I x + 解： 例题2 * * * * * China University of Mining and Technology L. J. J. * China University of Mining and Technology L.Y * China University of Mining and Technology L.Y China Un