第6章稳恒磁场925.pptVIP

讨论：分布曲线BRr0长直载流圆柱面。已知：I、RrROB第31页，共71页，星期日，2025年，2月5日2.长直载流螺线管内的磁场分布已知：I、n(单位长度导线匝数)对称性分析：管内为均匀场,方向与螺线管轴线平行.管的外面，磁场强度忽略不计.B的大小的计算:作矩形环路abcd,如图abcd第32页，共71页，星期日，2025年，2月5日3.载流环形螺线管内的磁场分布已知：I、R1、R2,N导线总匝数分析对称性磁力线分布如图0作积分回路如图方向右手螺旋计算环流利用安培环路定理求第33页，共71页，星期日，2025年，2月5日BrO说明：①B是所有电流共同产生的环路外部的电流只是对积分∮LB·dl无贡献.②当B无对称性时，安培环路定理仍成立只是此时因B不能提出积分号外，利用安培环路定理已不能求解B，必须利用毕奥－萨伐尔定律及叠加原理求解.第34页，共71页，星期日，2025年，2月5日§6.4磁场对载流导线的作用一、安培定律安培首先通过实验发现：在磁场中任一点处，电流元Idl所受的磁力为大小:方向:积分形式第35页，共71页，星期日，2025年，2月5日载流直导线在均匀磁场中所受的安培力?取电流元受力方向力大小积分第36页，共71页，星期日，2025年，2月5日第37页，共71页，星期日，2025年，2月5日二、无限长两平行载流直导线间的相互作用力C、D两导线的距离为a。电流方向相同I1I2aCDI2dl2I1dl1B2df1B1df2第38页，共71页，星期日，2025年，2月5日单位长度载流导线所受力为电流的单位安培可定义如下：在真空中相距1m的两条无限长平行导线中通以相等的电流，若每米长度导线受到的磁力为2×10－7N，则导线中的电流定义为1A.第39页，共71页，星期日，2025年，2月5日解：例：求一无限长直载流导线的磁场对另一直载流导线ab的作用力。已知：I1、I2、d、LLxdba第40页，共71页，星期日，2025年，2月5日三、磁场对载流线圈的作用匀强磁场对平面载流线圈的作用dabc设ab=cd=l2,ad=bc=l1pm与B夹角为?da边:bc边:ab边:cd边:第41页，共71页，星期日，2025年，2月5日线圈在均匀磁场受合力f2和f/2产生一力偶矩jqf2f2/第42页，共71页，星期日，2025年，2月5日说明:(1)M＝0稳定平衡(2)M＝0非稳定平衡(3)⊙第43页，共71页，星期日，2025年，2月5日四、磁力的功1.磁力对载流导线做功设一均匀磁场B，ab长为l，电流IbdacIFa/b/在匀强磁场中当电流不变时，功等于电流乘以回路面积内磁通量的增量第44页，共71页，星期日，2025年，2月5日2.载流线圈在磁场中转动时磁力矩所做的功M作功，使?减少第45页，共71页，星期日，2025年，2月5日例：一半径为R的半圆形闭合线圈，通有电流I，线圈放在均匀外磁场B中，B的方向与线圈平面成300角，如右图，设线圈有N匝，问：（1）线圈的磁矩是多少？（2）此时线圈所受力矩的大小和方向？（3）图示位置转至平衡位置时，磁力矩作功是多少？解：（1）线圈的磁矩pm的方向与B成600夹角（2）线圈所受力矩为第46页，共71页，星期日，2025年，2月5日大小为:方向为垂直于B的方向向上。（3）磁力矩作功为磁力矩作正功第47页，共71页，星期日，2025年，2月5日静电场稳恒磁场磁场没有保守性，它是非保守场，或无势场电场有保守性，它是保守场，或有势场电力线起于正电荷、止于负电荷。静电场是有源场磁力线闭合、无自由磁荷磁场是无源场第48页，共71页，星期日，2025年，2月5日§6.5磁场对运动电荷的作用一、洛伦兹力荷兰物理学家洛仑兹从实验总结出运动电荷所受到的磁场力其大小和方向可用下式表示安培力的微观本质是运动电荷受到的磁场力的集体宏观表现因此,第49页，共71页，星期日，2025年，2月5日注意:(1)fm⊥(u,B)所组成的平面。