C4-1-磁的基本现象和规律.pptxVIP

第四章恒定磁场

(steadymagneticfield)1

静电场恒定磁场产生场量定义场线特点性质一（高斯定理）性质二（环路定理）（有源场）（无旋场）电荷产生电力线起于正电荷、止于负电荷。静电场与恒定磁场类比学习表

磁现象研究发展概要1820年9月,法国人阿拉果经过一段时间的旅行,回到法国,并带来了丹麦奥斯特发现电流磁效应的消息,这在法国科学界引起了轰动.安培、毕奥、萨伐尔迅速开展了关于这种效应的定量研究。安培开展独立研究平行载流导线之间相互作用的研究，并通过一系列的实验（课本小字部分）由此发展得到安培定律。毕奥和萨伐尔合作开展研究，发现了载流长直导线对磁极作用反比于距离r2的实验结果,这是人们第一次得到电流磁效应的定量结果，并确定了电流对磁极的作用力为横向力。拉普拉斯参与实验分析，推导得到了电流元产生磁场的毕奥和萨伐尔定律。奥斯特发现电流磁效应的半年后，就基本建立了电流磁场的知识体系。电学、磁学合并成为一个新的学科：电磁学。1820年之前（库仑实验：1784--1785），人们认为磁和电是没有关系的物理问题。1820年丹麦人奥斯特的电流的磁效应揭示：运动的电产生磁。发现的意义：电磁之间有相互联系。4.1磁的基本现象和规律

一、不同的磁作用形式1.磁铁磁铁作用规律：同性相斥、异性相吸1820年奥斯特（Oersted）载流导线周围的磁针实验

2.磁铁电流作用规律：和磁铁一样，载流导线不仅具有磁性，也受磁作用力III=0N极向内安培（Ampere）实验

3.电流电流作用规律：同向电流相吸，异向电流相斥IIII电流总结：磁作用的表现形式磁铁磁铁电流磁场

问题载流导体也具有磁极?磁铁磁铁磁作用具有极性特点电流电流磁作用也具有极性特点载流螺线管磁极的确定方法：右手法则载流螺线管与磁铁的作用NSIINS

分析载流螺线管条形磁铁实验表明:磁性特征相同产生磁场的源应该相同环向电流环向电流1822安培提出：组成磁铁的最小单元(磁分子)就是环形电流，这些分子环流定向排列，在宏观上就会显示出N、S极。安培分子环流假说

安培提出:一切磁现象起源于电荷运动

图示NS磁铁内部分子电流相互抵消等效宏观表面电流为什么是假说？安培提出了分子环流，但在安培时代，还没有建立物质的分子、原子模型。因此，安培的模型为假说。现代观点物质组成：分子、原子原子：原子核（正电）+电子（负电）电子绕核旋转+电子自旋分子环流经典模型

二、磁感应强度矢量（磁场强度？）1.通过与电场强度的类比引入磁感应强度矢量点电荷电场强度的引入两点电荷之间的库仑力将q2看作试探电荷，电场由q1产生电流元磁感应强度的引入两电流元之间的安培力?将看作试探电流元，磁场由产生量纲数值

2.产生的说明特性：大小：与电流元成正比、场点之间的距离平方成反比方向：由决定，即与电流元取向、 场点空间位置有关。确定方向的另一方法：BdrB线形状：以dl及延长线为中心的同心圆右手法则毕奥-萨伐尔定律

3.闭合载流回路的磁感应强度矢量叠加原理两电流元作用力：电流元与闭合回路：4.电流元dl与闭合载流回路L的作用力I￠L

5.电流元Idl在任意B中的受力(a)电流元受力大小与其取向有关（不同于点电荷）(b)dlB时，dF最大^在dF=0时的电流元方向上。两个:θ=0,π再由唯一确定(见图)6.B的广义定义（电流元受力）

7.B的单位单位：特斯拉(T)，高斯（Gs）换算关系：1T=104Gs人体心电激发的磁场约3×10-10T，地球磁场约5×10-5T，电磁铁约几（十）T，超导磁铁约几十T，原子核附近约104T，脉冲星约108T。

磁场的本源相互作用模型的统一运动的电荷导线中的传导电流磁铁中的分子环流电流分子环流磁铁电流磁场传导电流载流线分子环流传导电流库仑力与磁力的区别运动电荷之间的