[物理]第10章 稳恒电流的磁场.pptVIP

＊通过闭合曲面的电通量 三、磁场高斯定理 由于B线闭合,所以对任意闭合曲面 物理意义：通过任意闭合曲面的磁通量必等于零 （故磁场是无源的.） §10-3安 培 环 路 定 理 一、安培环路定理简单证明： 1. 垂直于电流平面内环路 . θ r B dl I P l B l dl . dl dl B l . B l . + = 讨论： 2. 任意环路 I B 1） 若改变积分绕行方向 . r B dl I d j P l θ a θ dl + ( ) B l . = dl ‖ 2）电流在回路之外 3）回路内有多个电流 二、 安培环路定理的表述： 数学表达式： 注意： 1）穿过回路L的电流方向与L的环绕方向服从右手关系的 I 为正，否则为负。 在真空的稳恒磁场中，磁感应强度 沿任一闭合路径的积分的值，等于 乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和. L 三、安培环路定理的应用举例 1. 载流长直密绕螺线管(I,n) 磁场 + + + + + + + + + + + + 应用安培环路定理求B的条件:对称性磁场 因为只有对称性磁场中才能取得Bcosθ为恒量的 规则闭合回路 磁场分布的对称性 2.载流螺绕环的磁场 ——均匀磁场 细螺绕环 3. 无限长载流圆柱体的磁场 4.无限大载流簿平板的磁场 ——磁场为无源场 ——磁场为有旋场（非保守场） 安培环路定理的应用范围:对称性磁场 1. 载流长直密绕螺线管 ——均匀磁场 2.载流螺绕环 ——均匀磁场 细螺绕环 电流沿轴向均匀分布在园柱截面上 3. 无限长载流圆柱体的磁场 对称性分析 . ——磁场为无源场 ——磁场为有旋场（非保守场） 安培环路定理的应用范围:对称性磁场 1. 载流长直密绕螺线管 ——均匀磁场 d a b + + + + + + + + + + + + c 取闭合回路abcd且ab在轴线上 2.载流螺绕环(I,N)的磁场 对称性分析 （1）管内 ——均匀磁场 电流沿轴向均匀分布在园柱截面上 3. 无限长载流圆柱体的磁场 （2）管外 对称性分析 . 4.无限大载流簿平板的磁场 对称性分析 电流沿轴向均匀分布在平板的横截面上 a y p A D C B 解: 取ABCD环路 ya 例: 矩形螺绕环共有N匝,导线内通电流I,环内无介质，尺寸如图 R1 R2 h I 求：通过其芯子横截面积的磁通量 分析： 磁通量 L r 解：取回路L 圆环截面上取宽为dr，高为h的一窄条面积通过的磁通量为 相同的r处，B大小相等 管内 §10-4 磁场对运动电荷的作用 洛仑兹力 + 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 动力学方程: m dv dt = q v × B ∵θ=0、π ——匀速直线运动 1）v‖B ——周期与速度无关。 v B × × × × × × × × × × × × × × × F （匀速圆周运动） 圆周运动半径 ——圆周运动 ——匀速直线运动 螺距 （螺旋线运动） v v v θ 3) B 与 成 角 θ v -q B R 二、带电粒子在电场和磁场中运动的应用 动力学方程: m dv dt = q v × B q E + ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? U 阴 极 控制极 阳极 B l 1.磁聚焦——测定电子荷质比 狭缝 偏转板 照相底片 离子源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . + ? B R 匀强磁场 粒子径迹 速度选择器 2. 质谱仪——测定质子荷质比 * 第十章 稳 恒 电 流 的 磁 场 静止电荷 静电场 运动电荷 电场和磁场 运动电荷形成稳恒电流 稳恒磁场 一种最有效的学习方法：和静电场内容类比。 §10-1 电 流 的 磁 场 一、一切磁现象都是起源于电流 战国末期：有 “慈石召铁，或引之也”的记载。 公元十一世纪：发明了指南针并发现了地磁偏角 1800年：伏特发明了电池 1820年7月：奥斯特实验——电流周围有磁场 I S N 第十章 稳 恒 电 流 的 磁 场 安培： 1820.9.18. 圆电流对磁针的作用 9.25. 两平行直电流的相互作用 I I 10.9. 通电螺线管与磁棒的等效性 I I S N 1822年.