10-2磁场磁感应强度教材.ppt

二、磁场1、磁场：运动电荷或电流周围存在着一种特殊的物质。一、基本磁现象2、磁场的主要表现（1）力的表现：磁场对放入其中的磁铁、运动电荷或载流导体有作用力。（2）功的表现：载流导体在磁场中运动时磁场做功。如何来描述磁场？实验表明：磁场与电场一样，既有强弱，又有方向。类比：电场：单位正试验电荷所受的电场力的大小和方向（电场强度）来描述通过对载流实验线圈所受的磁力矩的大小和方向进行研究，最终会得到一个描述磁场性质的物理量，这个物理量就是磁感应强度。三、磁感应强度1、试验线圈（同试验电荷类比，是一个物理模型）（1）面积足够小，在线圈内部磁场性质处处相同（3）磁矩：这是一个反映载流线圈物理特性的物理量。（2）线圈的电流很小，保证其产生的磁场与外磁场相比，忽略不计定义：试验线圈的磁矩为试验线圈的法线法向与线圈电流方向成右手螺旋关系。2、磁感应强度的定义把线圈放入磁场中，忽略线圈的扭力矩，线圈将受到磁场作用的磁力矩方向：与该点试验线圈在稳定平衡位置的法线方向相同:大小：等于具有单位磁矩的试验线圈所受到的最大磁力矩3、单位:特斯拉(Tesla),符号为T;规定：曲线上每一点的切线方向就是该点的磁感强度B的方向，曲线的疏密程度表示该点的磁感强度B的大小.四、磁感应线（磁力线）磁力线与产生磁场的稳恒电流的关系（1）磁力线是无头无尾的闭合曲线。稳恒电流产生的磁场为涡旋场。（2）每一条闭合曲线都与稳恒电流相互套合，形成右手螺旋。（3）磁力线不能相交，因为各个场点的方向唯一五、磁通量（1）均匀磁场物理意义：通过任意闭合曲面的磁通量必等于零（故磁场是无源的.）3、磁场的高斯定理例1：正方体边长为a，均匀磁场穿过，求通过①②③面的磁通量，n的方向，向外为正方向。一、毕奥—萨伐尔定律(电流元在空间产生的磁场)毕奥—萨伐尔定律无法通过实验来验证，因为无法获得电流源，但是所得结果与实验一致+++二、运动电荷的磁场例1载流长直导线的磁场.三毕奥---萨伐尔定律应用举例，无限长载流长直导线的磁场.电流与磁感强度成右螺旋半无限长载流长直导线的磁场无限长载流长直导线的磁场I真空中半径为R的载流导线,通有电流I,称圆电流.求其轴线上一点p的磁感强度的方向和大小.例2圆形载流导线的磁场.p例:一个电子作圆周运动，求在圆心处产生的磁场+x例a：如图例：磁偶极矩说明：只有当圆形电流的面积S很小，或场点距圆电流很远时，才能把圆电流叫做磁偶极子.解：取P为原点，x轴过平板所在平面且与板边垂直，在x处取窄条，视为无限长载流导线，它在P点产生的方向为：垂直纸面向外，大小为：例4、在一半径为R的无限长半圆形金属薄片中，自上而下通有电流I，求轴线上任一点的磁感应强度。方向由右手螺旋法则如图所示例5、两根无限长的载流导线平行放置，电流方向相反，大小相同，两导线之间的距离为L，求：（1）两导线所在平面内任一点的磁感应强度；（2）图中所示面积的磁通量。解：两导线在P（位置为x）点产生的磁感应强度方向相同，垂直纸面向里例7载流直螺旋管的磁场如图所示，有一长为R的载流密绕直螺旋管，螺线管的总匝数为N，通有电流I.设把螺旋管放在真空中，求管内轴线上一点处的磁感强度.（1）P点位于管内轴线中点(2)无限长的螺线管（3）半无限长螺线管解法一圆电流的磁场解法二运动电荷的磁场