§10.2 磁场的描述 毕-萨定律 运动电荷磁场(打印稿).ppt

Chapter 10. 稳恒电流与稳恒磁场 §10. 2 磁场的描述 毕奥-萨伐尔定律 运动电荷的磁场 · * · §10.2 磁场的描述 毕奥-萨伐尔定律 运动电荷的磁场 一、基本磁现象 录像4’12” 基本磁现象 二、磁感应强度 当+q沿特定方向运动时: F 0 。 沿该特定方向作一平面 α 。 其他方向： 实验发现 电子枪 在平面内α ： 磁场空间 洛沦兹力 磁感应强度 ： 大小： 方向： F 0 的方位，该处 小磁针N极指向。 则运动电荷受力： 或 单位：特斯拉 T 磁场方向 磁场空间 电子枪 定义 三、磁感线 线 及磁通量 线为闭合有向曲线。 N S N S 永久性磁铁 线的密度 ∝ 的大小。 I 载流螺线管 载流直导线 地壳 地核 地幔 S N 地球磁场 由于磁感线是闭合的，则： 磁场的高斯定理 穿过曲面 S 的磁通量： 磁通量：穿过某曲面的磁感线的条数。 单位：韦伯 Wb 1Wb＝1T · 1m2 例 如图，非均匀磁场垂直于屏幕：B k/x ，k 为常数。 求通过屏幕内矩形的磁通量 a、b、d 已知 。 解 选矩形平面的法线方向 与 同向。 解毕 四、毕奥－萨伐尔定理 从实验中总结出： 大小： 方向： 右手关系 真空磁导率 电流元： 1. 建立适当的坐标系； 电流元： 如何计算 2. 选取适当的电流元， 方向? 3. 分解： 4. 积分：对称性? 积分上下限? 解 建立坐标系如图。取电流元： 方向： 例 如图，已知载流直导线：I、θ1、θ2 、a，求 B分布。 磁感线为一组以导线为中心轴的同心圆，其绕向于电流方向构成右手关系。 而 ?中部附近，若 a L，则称 为无限长载流直导线： ∞载流直导线的 分布 具有柱对称性。 讨论 ?导线的延长线上，则： 思考 ?端平面上，若 a L，则称为半无限长载流直导线： 有限长载流直导线的 分 布也具有柱对称性吗 ? 端平面 课堂练习 已知载流圆线圈：I、R，求其轴线上 B分布。 解 建立坐标系如图。取电流元： 方向如图 由对称性可知： ?载流圆线圈内磁感 线 的绕向与线圈中的电 流构成右手关系。 方向： 沿 +x 方向。 ?当 时， B 0 。 当 x 0 时即圆心处： ?一段载流圆弧导线在 其圆心处： 你能证明该结论吗？ 右手四指沿电流方向绕动， 大拇指的指向即为Bo方向。 课堂练习 求下列组合载流导线在 o 处的磁感应强度。 Fig. a Fig. b 答案： 答案： 例 如图无限长均匀载流导体薄板，总电流为I，宽度为 a，求板平面内距其一侧为 b 处的磁感应强度。 解 建立坐标系如图。 电流线密度： 取电流元： 方向： 方向： 解毕 Chapter 10. 稳恒电流与稳恒磁场 §10. 2 磁场的描述 毕奥-萨伐尔定律 运动电荷的磁场 · * ·