第十四章稳恒磁场.pptxVIP

§14.4 磁高斯定理 安培环路定理;性质：;通过任意面元的磁通量为;; 【补充 例 】一无限长圆柱形铜导体，半径为 R ，通有均匀分布的电流I。今取一矩形平面 S （长为 b, 宽为 2R )，如图中画斜线部分所示，求通过该矩形平面的磁通量。;二、磁高斯定理 ;由毕奥—萨伐尔定律得;将任意电流系统分解为电流元，可知;原因;;通过任意闭合曲线L的磁通量;磁场为无源场！;狄拉克;在电现象里，带电体可分割成单独带有正电荷和负电荷的粒子，正、负电荷可以单独存在；而磁体的两极总是成对出现，无论磁针被分割成多少部分，无论把它分割得多么小，新得到的每一段小磁铁总有两个磁极，长久以来，人们从来没有发现过单独存在的磁极——磁单极粒子。在经典电磁理论中，磁是由电流和变化的电场产生的，磁南极和磁北极总是同时存在的，不存在磁单极子。 1931年P.A.M.狄拉克考虑了由一个磁单极子和一个电荷组成的系统，从电磁场的规范不变性和量子力学波函数的单值性出发，得出量子化条件，成功解释了电荷量子化。 20世纪70年代以后建立起来的大统一理论以及早期宇宙的研究都要求存在磁单极子，磁单极子的质量重达1016吉电子伏特/库仑2（GeV/C2）。实验上探测磁单极子成为检验粒子物理大统一理论和天体物理宇宙演化理论的重要依据。;电和磁有许多相似之处：带电体周围有电场，磁体周围有磁场；同种电荷相斥，异种电荷相吸，同名磁极也相推，异名磁极也相吸；变化的电场能激发磁场，变化的磁场也能激发生电场……似乎电和磁是一对对称而和谐的“佳偶”。;狄拉克的神来之笔;踏破铁鞋无觅处 ;火花一闪难定论;静电场： 高斯定理：;1. 长直电流的磁场;如果闭合曲线不在垂直于导线的平面内：; 如果沿同一路径但改变绕行方向积分：; 表明：闭合曲线不包围电流时，磁感应强度矢量的环流为零。;;说明:; 安培环路定理的应用; 【补充例】 求长直密绕螺线管内磁场。;2 ) 选回路 。;对称性分析(见图,俯视);对称性分析(见图,俯视);;;;;;课堂练习;无限大载流平面