§7.2 磁场的描述 毕-萨定律 运动电荷磁场专用课件.ppt

作者：杨茂田 Chapter 7. 稳恒电流与稳恒磁场 §7. 2 磁场的描述 毕奥-萨伐尔定律 运动电荷的磁场 P. * / 44 . ( 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 ( 洛沦兹力 ) 或 三、磁感线( 线 )及磁通量 线为闭合有向曲线。 N S ( 永久性磁铁 ) 线的密度 ∝ 的大小。 三、磁感线( 线 )及磁通量 线为闭合有向曲线。 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 ) 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 由于磁感线是闭合的，则： ( 磁场的高斯定理 ) 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。 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。 The end 四、毕奥－萨伐尔定理 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： 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? 方向? 3. 分解： 4. 积分：对称性? 积分上下限? 例 如图，已知载流直导线：I、θ1、θ2 、a，求 B分布。 解 建立坐标系如图。取电流元： 方向： 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。 而 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。 ∞载流直导线的 分布 具有柱对称性。 端平面 ?端平面上，若 a L，则称为半无限长载流直导线： ?导线的延长线上，则： ?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 有限长载流直导线的 分 布也具有柱对称性吗 ? 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： 由对称性可知： 方向： 沿 +x 方向。 ?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： 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。