磁场以及磁感应强度讲述.ppt

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磁场以及磁感应强度讲述

【习题类型1】:简单导线组合 习题类型2:运动电荷等效电流 根据 I 定义: 无限长载流直导线 半无限长载流直导线 电流与磁感强度成右螺旋关系 I B I B X * P 讨论 无限长载流直导线 半无限长载流直导线 那么直导线延长线上 + 思考 ②圆型电流轴线上的磁场 已知 R、I,求轴线上P点的磁感应强度。 I p * 任取电流元 由对称性写出分量式 大小 方向 统一积分变量 结论 方向: 右手螺旋法则 大小: p * 3) 4) 2) 的方向不变( 和 成右螺旋关系) 1)若线圈有 匝 讨论 * 推导: 已知载流圆环在圆心处 那么载流圆弧 I 圆环圆心角 圆心角 I 思考 由毕-萨定律计算稳恒电流的磁场分布的解题步骤 ① 选取合适的电流元 (根据已知电流的分布与待求场点的位置) ② 选取合适的坐标系 要根据电流的分布与磁场分布的的特点来选取坐标系,其目的是要使数学运算简单; ③ 写出电流元产生的磁感应强度 (根据毕奥-萨伐尔定律) 一般说来,需要将磁感应强度的矢量积分变为标量积分,并选取合适的积分变量,来统一积分变量。 ④ 根据叠加原理计算磁感应强度的分布 总结 载流圆弧 I 圆心角 无限长载流直导线 有限长载流直导线 直导线延长线上 o I (5) * A d (4) * o (2 R ) I + R (3) o I I R o (1) x 求圆心O点的 如图, O I 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 + 五、 运动电荷的磁场 毕— 萨定律 运动电荷的磁场 实用条件 + S 运动电荷的磁场 * (15)磁场、磁感应强度 * 教材:10.1、 10.2与10.3节 作业:练习(15) 一、磁现象、磁场 二、磁感应强度、 洛伦茨力 三、磁力线、磁通量、磁场中的高斯定理 四、毕奥-沙伐尔定律 结构框图 运动电荷间的相互作用 磁场 稳恒磁场 磁感应 强度 毕-萨定律 磁场的高斯定理 安培环路定理 磁场的基本性质 洛仑兹力 安培定律 带电粒子在磁场中的运动 霍耳效应 磁力和磁力矩 磁力的功 顺磁质、抗磁质和铁磁质的磁化 磁场强度 介质中的安培环路定理 重点 基本概念:磁感应强度,磁通量,电流磁矩, 基本规律:磁场叠加原理,毕-萨定律及其应用, 稳恒磁场高斯定理和环路定理 基本计算:稳恒磁场 分布, 洛仑兹力,安培力,磁力矩, 运动电荷的电场 运动电荷的磁场 静电荷 运动电荷 稳恒电流 静电场 稳恒电场、稳恒磁场 电场、磁场 学习方法: 类比法 稳恒磁场 一、磁现象、磁场(magnetic field) S N I S N 电流的磁效应 : 1820年 奥斯特 天然磁石:同极相斥、异极相吸 S N 题为《关于磁针上电流碰撞的实验》的论文。 寻找“磁单极子”(magnetic monopole)是当今科学界面临的重大课题之一。 电子束 N S + 【动画】 电流与电流之间的相互作用 I 磁场对运动电荷的作用 ( 1)天然磁体周围有磁场; ( 2)通电导线(或线圈)周围有磁场; ( 3)运动电子束周围有磁场。 表现为: 使小磁针偏转 表现为: 相互吸引排斥 偏转等 ( 4)通电线能使小磁针偏转; ( 5)磁体的磁场能给通电线以力的作用; ( 6)通电导线之间有力的作用; ( 7)磁体的磁场能给通电线圈以力矩作用; ( 8)通电线圈之间有力的作用; (9)天然磁体能使电子束偏转。 1、基本磁现象(magnetic phenomenon) 分子电流 等效环形电流 2、安培分子环流假设 1820年安培发现磁体对电流作用和电流之间相互作用,提出一切磁现象都起源于电流,一切物质的磁性都起源于构成物质的分子中存在的环形电流。这种环形电流称为分子电流。 安培分子电流假说与近代关于原子和分子结构的认识相吻合。原子是由原子核和核外电子组成的,电子的绕核运动就形成了经典概念的电流。 所有磁现象可归结为 运动电荷 A A 的 磁场 B 的 磁场 产 生 作 于 用 产 生 作 于 用 运动电荷 B + 二、磁感应强度(magnetic induction) 、洛伦茨力 1、磁场对外的重要表现为: 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

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