大学物理学B1 第9章 稳恒磁场 2022.pdfVIP

2 – 1 牛顿定律 回顾 山东农业大学应用物理系 1 2 – 1 牛顿定律 第一节 磁感应强度 毕萨定律 一、磁感应强度B （描述磁场性质的基本物理量） 同电场一样，磁场也是矢量场。 最先被引入描述磁场的物理量是磁感应强度 （magnetic induction ）矢量，用B表示。 磁场中某一点（设为P ）的磁感应强度也满足叠加原理： B P B P ( )  i ( ) 恒定磁场（稳恒磁场） —在空间的分布不随时间变化的磁场。 山东农业大学应用物理系 2 2 – 1 牛顿定律 二、毕萨定律 1、电流元概念 电场是由电荷产生的，磁场是由电流产生的 （本质上磁场是由 电荷的运动产生的），带电体的电场可以等效成电荷元的叠加， 同理，电流的电场也可以等效成电流元的叠加。 ◆载流导线上取无限小的一段线元矢量dl ，使其方 向沿着电流的方向，电流大小I 与线元矢量的乘积 Idl 叫做电流元。 Idl ◆电流元 Idl 的方向沿着线元矢量的方向 I （切线），不同位置处电流元的方向不同。 ◆电流元是抽象出来的概念，现实中我们不 可能拿一个电流元做实验。 v 山东农业大学应用物理系 3 2 – 1 牛顿定律 2 、毕萨定律 ◆ 法国物理学家毕奥（Jean Baptiste Biot ）和萨伐尔（Félix Savart ）在法国大 数学家拉普拉斯帮助下总结出来的电流元产生磁感应强度的规律。 ◆ 现实中不可能用电流元做实验，电流元的磁场是通过宏观实验加上数学抽 象所总结出来的，其正确性已经由理论推论和实践应用得到了广泛的验证。 ◆ 电流元Idl在空间中任意一点P 点产生的磁场dB为： z dB  Idl e −7 −2 0 r  = 4 N A dB = 0 I 4π r 2 r P 真空磁导率  y  Idl sin 大小：dB = 0 2 x Idl 4π r 方向： er 由电流元→场点P dB 由矢量叉乘确定，垂直于电流元与位矢的平面 ◆毕萨定律在有磁介质存在的情况下会有所变化，对于真空、空气和一般非磁 性材料，由于磁导率偏离真空磁导率的程度可以忽略，介质的效应就可忽略。 山东农业大学应用物理系