14-3 磁高斯定理 安培环路定理.ppt

* 11-2 库仑定律 第11章 静电场 14-3 磁高斯定理 安培环路定理 第14章 稳恒磁场 14.3.1 磁通量 1 磁感应线 用来形象描述磁场分布的曲线。 磁感应线上任一点切线的方向——B的方向。 B的大小可用磁感应线的疏密程度表示。 磁感应线密度：在与磁感应线垂直的单位面积上的穿过的磁感应线的数目。 2 磁通量计算 通过小面元磁通量 在国际单位制中，磁通量的单位是T?m2，也称为Wb (韦伯)。 1Wb=1T·m2 闭合面说明 规定n的方向垂直于曲面向外 磁感应线从曲面内穿出时，磁通量为正(θπ/2, cosθ0) 磁感应线从曲面出穿入时，磁通量为负(θπ/2, cosθ0) 穿过曲面通量可直观地理解为穿过该面的磁感应线条数 根据毕萨定律，电流元的磁场以其为轴对称分布，电流元平面内磁感线是头尾相接的闭合同心圆。穿入或穿出闭合曲面的磁感应线的净条数必等于零，任意闭合曲面的?都为零。 14.3.2 磁高斯定理 通过任意闭合曲面的磁通量必等于零。 磁感应线是闭合的，因此有多少条磁感应线进入闭合曲面，就一定有多少条磁感应线穿出该曲面。 磁场是有旋/无散场(非保守场)；电场是有源场，保守场 磁极相对出现，不存在磁单极； 单独存在正负电荷 说明 例 如图载流长直导线的电流为 ，试求通过矩形面积的磁通量。 解： 先求 ，对变磁场给出 后积分求 14.3.3 安培环路定理 静电场： 无旋场 稳恒磁场： ？？？ 有旋场 若任选一根磁力线为闭合回路 L I l 用长直电流的磁场来讨论： L 绕向相反或电流反向， 电流在回路之外 N次链套： 如空间有多个电流，则： 即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。 穿过积分回路的电流 1 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。 所有电流的 总磁场 穿过回路的电流 指定回路 讨论 但安培环路定理表达式中的电流强度是指穿过闭合曲线的电流，不包括闭合曲线以外的电流。 2 上述讨论不是严格证明，只是说明。 3 时 4 仅适用稳恒电流产生的磁场 磁场为有旋场！磁场是非保守场，不能引入势能。 电流是磁场的涡旋中心 o R P r I r B R o 1 无限长圆柱面电流的磁场 对称性分析结论： 磁场沿回路切线，各点大小相等 14.3.4 安培环路定理的应用 * 11-2 库仑定律 第11章 静电场 14-3 磁高斯定理 安培环路定理 第14章 稳恒磁场