11.1-11.3磁场力和磁感应强度磁高斯定理毕萨定律教材.ppt

完 例4、氢原子中电子绕核作圆周运动 与P52例11.4类似 求: 轨道中心处 已知 解:法一 又 方向 方向 法二：电子绕核转动，形成运动电荷。可根据圆环电流公式求出结果。单位时间内产生的电流的大小为 解: 1 求圆盘中心的磁感应强度 方法1: 根据运动电荷的磁场公式 求解 在圆盘上任取一半径为r , 宽为 dr 的细环 所取细环上的电荷运动速度相同 , 均为 例 5 ：半径 为 的带电薄圆盘的电荷面密度为 , 并以角速度 绕通过盘心垂直于盘面的轴转动 ，求圆盘中心的磁感强度及圆盘的磁矩 P52例题11.5 由于各细环在O处的磁感应强度方向相同,所以 垂直纸面向外 垂直纸面向内 其中在O处的磁感应强度 方法2、用圆电流公式计算。圆盘旋转时相当于不同半径的圆电流的集合.如上所取细环对应的电流 向外 向内 （2）线圈磁矩 如图取微元 垂直纸面向外 垂直纸面向内 练习：一正方形载流线圈边长为 b，通有电流为 I，求正方形中心的磁感应强度 B。 解：正方形中心的B 方向 P79习题11.1 作业P79：11.2、11.3 下页还有一题 作业：在真空中，有两根互相平行的无限长直导线L1和L2，相距0.1m，通有方向相反的电流，I1 20A，I2 10A，如图所示．A，B两点与导线在同一平面内．这两点与导线的距离均为5.0cm．试求：A、B两点处的磁感应强度，以及磁感应强度为零的点的位置 一、磁场线 磁感应线或 线 方向：切线 大小： 11.3 稳恒磁场的高斯定理 静电场： 磁 场： 静电场是有源场 I 直线电流的磁力线 圆电流的磁力线 I 通电螺线管的磁力线 1、每一条磁场线都是环绕电流的无头无尾的闭合曲线，都与闭合电流互相套合，因此磁场是涡旋场。不是保守场，所以不能引进磁势。 2、任意两条磁力线在空间不相交。 3、磁力线的环绕方向与电流方向之间可以用右手螺旋定则表示。 * * * 静电荷 运动电荷 稳恒电流 静电场 稳恒磁场 电场 磁场 学习方法：类比法 1.磁性 物体具有吸引铁、钴、镍的特性。 2.磁极 南极（S极）、北极（N极） N S 南极 北极 同性磁极相斥，异性磁极相吸。 一、基本磁现象 11.1 磁场、磁感应强度 I S N 电流的磁效应 1820年 奥斯特 奥斯特（丹麦，Hans Christan Oersted，1777-1851） 电子束 N S + 磁铁与载流导线有作用；两载流导线间有作用； 在地磁两极附近，由于磁感线与地面垂直，外层空间入射的带电粒子可直接射入高空大气层内，它们和空气分子的碰撞产生的辐射就形成了极光。 绚丽多彩的极光 4.在低能状态下磁极是成对出现的。 N S N S 3.磁力线: 曲线上某点的切线方向为该点的磁场的方向，曲线的疏密表示磁场的强弱。 地球是一个巨大的磁体 地球的S 极在地理北极附近，N 极在地理南极附近，故能把磁针的N 极吸向北面，S 极吸向南面。地磁偏角约小于5度（随地区随时间变化）。考古发现，在过去的40万年中，地磁轴的方向已颠倒过9次。地磁产生机理很复杂，地核的电荷环流是其中的一个重要的因素。 地壳 地核 地幔 1822年安培提出磁性本质的假说:一切磁现象都取决于电流。 N S 电荷运动是一切磁现象的根源 P47上 他认为任何磁性的产生都是由于磁性物质分子存在圆形电流的流动。 二、 磁场和磁感应强度 电流（或磁铁） 磁场 电流（或磁铁） 磁场的性质： P47 1、磁场对进入场中的运动电荷或载流导体有磁力作用。 2、载流导体在磁场中移动时，磁力将对载流导体作功，表明磁场具有能量。 运动电荷 磁场 对运动电荷有磁力作用 磁 场 运动电荷或电流周围存在着一种特殊物质---磁场。磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。 磁感应强度的定义 实验发现: （1）当运动q以同一速率v沿不同方向通过磁场同一点时，所受的磁场力F与电荷电量q和电荷速率v有关外，还与电荷运动方向有关，但磁力方向总是与电荷的速率方向相垂直。 （2）存在这样一个磁场方向，当运动电荷的速度沿该方向或该方向相反的方向运动时，电荷受力为 0 。定义该方向为磁感应强度的方向 B v q v fm B q （3）当运动电荷速度与磁场方向垂直时受到洛伦兹力 fL 最大，但比值 的大小与电荷电量及速率大小无关。 因此定义磁感应强度大小为 ** 单位: 特斯拉 T 方向：为小磁针 N 极指向 地球两极磁场: 地球赤道磁场: 永久磁铁磁场: ~ 常用的还有:高斯 G 1998年美国航天飞机搭载的用来探测宇宙中反物质和暗物质的α磁谱仪核心部件,是由我国中科院电工所用钕铁硼材料制作的。2003年再次升空，采用超导磁铁，磁场强度增大100倍。 永磁之王钕铁硼磁场: 这种材料是一般永久磁