[物理]23磁通量毕-萨定律.ppt

* * * * * * * 复习上次课主要内容 恒定电流 电流密度 电流密度和电流强度的关系 电源 电流密度和恒定电场强度的关系 磁感应强度 大小 方向 * 一、基本磁现象 S N S N 1、磁铁对磁铁 同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引 有力的作用 §8-2 磁感应强度 * 2、电流对磁铁 有力的作用 奥斯特（Hans Christan Oersted，1777-1851） 丹麦物理学家，发现了电流对磁针的作用，从而导致了19世纪中叶电磁理论的统一和发展。 I S N * 3、磁铁对电流 有力的作用 * 志同道合 4、电流对电流 相互吸引 相互排斥 有力的作用 * 安培的分子电流假说（1822年） 磁铁的磁性是分子电流产生的 一个分子所有运动着的电子激发的磁场，从总的效果看，相当于一个环形电流所激发的磁场，此环形电流～分子电流 * 所有磁现象可归纳为： 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 注意 磁场对静止电荷不施加作用力 二、磁感应强度 * 1、磁场：由运动电荷(或电流)产生,在空间连续 分布的一种物质, 它能对处于其中的运动电荷有力的作用. + 当正电荷沿 特定方向运动时受力最大 . 将 方向定义为该点的 的方向 磁感强度 的定义： 二 磁感强度 单位 特斯拉(T) 大小 方向 与 q , v 无关 只与磁场的性质和点的位置有关 * 磁感应线 磁感应强度 大小 方向 切线方向 磁感线密度 =穿过垂直于磁感应强度方向的单位面积的磁感线数目 几种电流的磁感线分布图如下： 1.磁感应线： 形象描述磁场分布的一组有向空间曲线 三、磁感应线 * 2.典型电流的磁感线 I 直线电流的磁感线 * I 圆电流的磁感线 * 通电螺线管的磁感线 I I * 3.磁感线的性质 （1）磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线较密的地方磁场较强； （2）磁感线不相交、也不相切； （3）磁感线总是闭合曲线； （4）与电流套连，成右手螺旋关系。 4.磁通量 单位：韦伯(Wb) 穿过磁场中任一给定曲面的磁感线总数。 * 运动电荷 磁场 产生 运动电荷 力 §8-3 毕奥—萨伐尔定律 * 大小： 方向 ： 真空中的磁导率 一、毕奥—萨伐尔定律 二、 运动电荷的磁场 §8-3 毕奥—萨伐尔定律 * 一般步骤: dl I a.任取电流元 b.它在空间一点产生的磁场dB c.整个电流在空间该点产生的磁场 求电流的磁场分布 三、毕奥—萨伐尔定律的应用 * 例、直线电流在P点的磁场 a I P + a l dl β r dB P a d l I β 任取电流元 * + a β β dB 1 2 I β 1 过 p 垂线转向电流起点的角度 β 2 过 p 垂线转向电流终点的角度 顺电流转动为正,逆电流转动为负 * (1).当直线电流为无限长时 + a β β dB 1 2 I + a β dB 2 I (2).当直线电流为半无限长时 * 例、圆电流轴线上P点的磁场 R x I P 由对称性： R d l I dB x x I r P R d l I dB x θ x y z I dB r ? 环心处 x=0： 张角为?的载流圆弧在其圆心处产生的磁感应强度： * 例：如图示的载流导线，求o点的 解： 以⊙为正方向 I 张角为?的载流圆弧在其圆心处产生的磁感应强度： I o * 例、有限长载流螺线管轴线上P点的磁场 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R β 1 β 2 P n:单位长度上导线匝数 l dl R β 1 β 2 β P R * 无限长螺线管： 半无限长螺线管： . . . . . . . . . . . . . . . . . . . + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R β 1 β 2 P l dl R β 1 β 2 β P R * 穿过任意闭合曲面S的总磁通为零 一、稳恒磁场的高斯定理 由磁感应线的闭合性可知，对任意闭合曲面，穿入的磁感应线条数与穿出的磁感应线条数相同，因此，通过任何闭合曲面的磁通量为零。 §8-4 稳恒磁场的高斯定理与安培环路定理 无源场 * 沿任意闭合路径一周的线积分 穿过闭合路径所包围面积的恒定电流代数和 二、安培环路定理 * r 证明 1)环路为垂直于直导线的圆形闭合曲线 1.无限长载流直导线的磁场 2)环路为垂直于直导线的任意闭合曲线 若环路与电流成