大学物理第五章.ppt

2. 式中的电流是指闭合曲线所包围并穿过的电流，不包括闭合曲线以外的电流，且电流必须是闭合载流导线的电流。 4. 电流的符号规定： 当电流方向与积分路径的绕行方向构成右手螺旋关系时电流为正,反之为负。 如右图所示： 3. 式中的磁感应强度B是闭合曲线内外所有电流产生的磁感应强度。 I4 I3 I1 I2 二、安培环路定理的应用 1、长直螺线管内的磁感应强度( I、n ) 分析：由电流分布的对称性，管内磁场平行于轴线方向，且管内外与轴等距离处B相等；螺线管密绕，管外磁场近似为零。 选择闭合回路 长直螺线管内为匀强磁场，方向平行于轴线，且与电流绕向构成右手螺旋关系。 所以 2. 环形螺线管内的磁场 设环上线圈的总匝数为N，电流为I。 环外： B=0 为单位长度上的匝数 3、无限长载流圆柱形导体的磁场分布 （1）圆柱外的磁场： 分析：电流呈轴对称分布，磁场对圆柱形轴线具有对称性。 （2）圆柱内的磁场： 思考：若电流I 沿圆柱的表面流动，圆柱内外的磁场分布又如何？ 一、安培定律 电流元在磁场中某点所受的磁场作用力为： 大小： 方向： 叫作安培定律 §5.6 安培定律及其应用 I 整段载流导线受的磁场力： 注意：（1）矢量相加，线积分； （2）作用点问题； （3）分量形式： 计算长为L的载流直导线在均匀磁场B中所受的力。 解： I B ? a b 大小： 方向： 二、磁场对载流线圈的作用 形成一力偶。 ( 抵消 ) 磁力矩： (其中 S=l1l2 ) 匀强磁场中的矩形载流线圈： 载流线圈在磁场中受到的磁力矩： 磁矩 N匝线圈的磁力矩： I S 磁力矩 公式适用于任意形状的闭合载流线圈。 (1) ? =0? 时，M=0。线圈处于稳定平衡状态； (? =NBS) (2) ? =90? 时，M = Mmax= NBIS； (3) ? =180? 时， M=0。线圈处于非稳定平衡状态。(? = -NBS) (? =0) 讨论 第十二周（下周），8-10班参观物理演示实验室，并登记。 第十三周，11-15班参观物理演示实验室，并登记。 时间：每周三、四下午，5、6，7、8节课。 地点：实验楼132、133 请班长和学委到时候通知本班同学 第五章 稳恒电流与稳恒磁场 §5.1 恒定电流 恒定电流：导体内个点电流的方向和大小不随时间改变；相应导体内电场称为恒定电场 一.电流强度 大小：单位时间内通过导体某一横截面的电量 方向：正电荷运动的方向。标量 单位：安培 二.电流密度 current density 1.电流密度 导体中某点的电流密度，数值上等于和该点正电荷定性移动方向垂直的单位面积上的电流强度。 方向：该点正电荷定向移动的方向。矢量 电流密度与载流子 则 三.电流连线性方程 电流线发出于正电荷减少的地方 终止于正电荷增加的地方 线 0 2.电流密度和电流强度的关系 四、电源的电动势 B A + + + + - - - - +q -q 非静电力 Fk 电源——提供非静电力的装置，或称电泵。 Fk 导体内形成持续电流的条件： 载流子、电势差 电源把其他形式的能量转化为电势能。如化学电池、发电机、热电偶、硅（硒）太阳能电池、核反应堆等。 非静电力的作用： 电源外部： 提供恒定电场，静电力使正电荷从电势高的地方向电势低的地方运动。 电源内部： 两种力同时存在！方向相反。 非静电力使正电荷从电势低的地方（电源负极）再回到电势高的地方（电源正极），形成恒定电流。 + + + + + + - - - - - - + 静电力 + 静电力 非静电力 闭合电路电流的形成 电场 力功 ： 定义： 电动势 ? 等于将单位正电荷从电源负极沿内电路移到正极过程中非静电场力做的功。或者说在非静电力作用下，使单位正电荷绕行一周时，非静电力所做的功。 (内电路) 标量，方向 外电路： + 一. 磁现象 (1)人类最早认识到的磁现象: 磁铁能吸引铁、钴、镊等的性质叫磁性。 N 、 S极;同性相斥,异性相吸。 §5.2 磁场和磁感应强度 N北极 S南极 N北极 S南极 磁单极子？ (2)人类对地磁认识: N 、 S极 (3)电流与磁铁的相互作用: 奥斯特发现电流对磁铁有作用力，旋转力。 电流 小磁针 (4)安培发现：电流在磁场中受力的作用，电子束在磁场中受力的作用，电流与电流之间的相互作用，螺线管电磁场。 电子在磁场中运动 一切磁现象均起源于电荷的运动. 二、 安培假说 1）磁的本质： 运动电荷在空间激发磁场，磁场对场中的运动电荷有相互作用。 磁场 运动电荷 运动电荷 电荷产生电场，但只有运动的电荷才产生磁场。 分子环流 N S 2）安培分子环流假说 任何物质的分子中