喀蔚波医用物理学课件07章磁场与电磁感应.pptxVIP

;;1.对于定点P,存在着一个特殊的方向(小磁针置于该点处,其N极的指向),当q沿此特定方向(或其反方向)运动时, 所受磁场力为零.;; 其方向为 右手四指弯曲, 拇指伸直; 四指由Fm的方向, 沿小于?的角度弯向速度v的方向; 此时拇指的指向即为磁感应强度B 的方向. ;单位: 特斯拉(T);三. 毕奥—萨伐尔定律 (电流元在空间产生磁场);例1 直线电流的磁场. 真空中有一直导线CD, 长度为L, 通有电流I, 试求此直线电流在其周围任意一点P处的磁感应强度B .设P点到导线的距离为r. 解: 直导线上各电流元Idl在P点产生的磁感应强度dB方向均沿负 x 轴方向, 所以合磁感应强度B的方向也沿负 x 轴方向. ;;对于无限长直电流 ;例2 圆电流的磁场. ;;1)若线圈有 N 匝, ;四. 磁感线 磁通量 ;;通过磁场中任意闭合曲面的磁通量恒等于零(磁场是无源的.) ;五.安培环路定理 ;(2)闭合环路L 不包围电流 I ;安培环路定理 (Ampere circuital theorem);1. 电流 I 正负的规定: I 与L右螺旋时, I 为正; 反之 I 为负. 如图示情况;2. 安培环路定理表达式中右边的 仅是闭合环路L包围的电流的代数和, 而左边的B是空间中所有电流产生的磁感应强度的矢量和, 当然也包括那些不被L所包围的电流产生的磁场. 3. 安培环路定理只适用于闭合的、稳恒电流的磁场, 不适用于一段稳恒电流的磁场和变化电流的磁场. ;例3 长直载流螺线管内的磁场. 设螺线管线圈均匀密绕, 单位长度线圈的匝数为n, 管长为L, 半径为R, 且LR. ;;例4 载流螺线环的磁场.均匀密绕的螺线环线圈总匝数为N, 电流为I .;螺线环内r不同处B也不同, 若螺线环很细, 平均半径R远大于环上线圈的半径时, 环内各点的磁感应强度的大小相等. ;一. 磁场对运动电荷的作用力—洛仑兹力 (Lorentz force);二. 霍尔效应(Hall effect);;霍耳电势差;一、磁场对载流导线的作用力—安培力;由于, n s v ? q ? = I , dF = n s v ? q ? dl B = I dl B ;例5 两无限长平行载流直导线的间距为a, 分别通有电流I1和I2 , 试求其间每单位长度所受的作用力.;二.磁场对载流线圈的作用 载流线圈的磁矩;M =NIBl1l2sin? = NISB sin? ;1. 均匀磁场中, 任何形状刚性平面载流线圈所受的力和力矩为;每周期内通过轨???上任一“截面”的电量为(–e ) ;一. 磁介质的磁化(magnetization);二. 磁介质(magnetic medium);磁介质的磁导率(permeability) ;法拉第(Michael Faraday)伟大的英国物理学家和化学家.他创造性地提出场的思想, 最早引入磁场这一名称. 法拉第于1831年发现电磁感应现象, 他是电磁场理论的创始者和奠基者.;一. 电磁感应定律;改变磁通量的途径 ;变化的磁场在其周围空间激发一种电场, 这个电场叫感生电场 .;(1) 和 均对电荷有力的作用. (2)静电场是保守场 (3)感生电场是非保守场 (4)静电场由电荷产生;感生电场是由变化的磁场产生.;;例7 计算长直螺线管的自感.设管长为L, 横截面积为S, 单位长度上的匝数为n, 管中充满磁导率为μ的磁介质.;三. RL电路;时间常数 ? = L / R;断开电路(开关K扳向2);四. 磁场的能量;自感线圈磁能;;单位长度薄层体积元 dV=2?rdr?1 ;稳恒磁场中的安培环路定理的局限性;对于曲面S2;全电流安培环路定理;二.麦克斯韦电磁场方程组的积分形式;本章结束