[理学]同济版大学物理第七章.ppt

磁场强度沿任一闭合回路的环流，等于闭合回路所包围的传导电流的代数和，而在形式上与磁介质中的磁化电流无关。 分析： （1） 只与穿过L的传导电流代数和有关 （2）对各向同性磁介质： ——介质相对磁导率 ——介质磁导率 I0 IS 如图取L回路 定义磁场强度(magnetic field intensity)： 单位：A·m-1 磁介质中安培环路定理： 在真空中： 辅P132 填空 2： 无限长直导线通以电流I，求通过如图所示的矩形面积的磁通量。 a b I 解：建立如图所示的坐标系 x x 处磁感应强度的大小为： ? 在 x 处取面元dS，如图 元通量 §7-5 真空中恒定磁场的安培环路定理 一、安培环路定理 静电场： 磁场： 下面以长直载流导线的磁场为例进行讨论： 1. 电流穿过环路L I L d? r ? B dl 若电流反向或改变曲线的绕行方向： I L d? r ? B dl 垂直于导线的平面内任作一包围电流的闭合曲线L，线上任一点P的磁感应强度为： 若电流反向或改变曲线的绕行方向： I L d? r ? B dl 2. 多根载流导线穿过环路 3. 电流在环路之外 I L d? r ? B dl 4.安培环路定理 矢量沿任意闭合曲线L的线积分(环流)， 等于包围在闭合曲线内各电流代数和 的?0倍。 在真空的恒定磁场中，磁感强度 定律分析： （1）成立条件：恒定电流的磁场； （不适应变化电流） （2）L: 场中任一闭合曲线—安培环路 (规定绕向)； ：环路上各点总磁感应强度 (L内外所有电流产生)； ：穿过以L为边界的任意曲面 的电流的代数和； （3）安培环路定理揭示磁场是非保守场 ——无势场，涡旋场。 2. 多根载流导线穿过环路 3. 电流在环路之外 I L d? r ? B dl （4）I内的正负符号与L绕向的关系： 规定：与L绕向成右旋关系 Ii 0 与L绕向成左旋关系 Ii 0 例如： 4.安培环路定理 矢量沿任意闭合曲线L的线积分(环流)， 等于包围在闭合曲线内各电流代数和 的?0倍。 在真空的恒定磁场中，磁感强度 定律分析： （1）成立条件：恒定电流的磁场； （不适应变化电流） （2）L: 场中任一闭合曲线—安培环路 (规定绕向)； ：环路上各点总磁感应强度 (L内外所有电流产生)； ：穿过以L为边界的任意曲面 的电流的代数和； （3）安培环路定理揭示磁场是非保守场 ——无势场，涡旋场。 二、安培环路定理的应用 基本步骤： 分析电流?磁场分布的对称性，选取适当安培环路，使B从积分号内提出。 方法是： 使安培环路L经过待求场点L上各点B的量值均匀或为零，且方向与L相切或垂直。 能用安培环路定理计算的磁场分布 主要有： 1. 无限长载流导线，圆柱，圆筒； 2. 螺绕管，无限长密绕螺线管； 3. 无限大载流平面，平板等。 书P254例. 求无限长载流圆柱形导体的磁场分布。 解： 磁场分布分析 横截面图 . I r 作半径为r 的圆环为积分回路L L 根据安培环路定理 书P256例. 求长直螺线管内的磁感强度(I, n已知)。 解： 分析磁场分布 管内中央部分，轴向B均匀，管外B近 似为零。 作安培回路abcd如图： P c d a b 根据安培环路定理 n：单位长度上的线圈匝数。 例7-8. 求载流螺绕环的磁场分布(R1、R2、N、I已知)。 R1 R2 解： 分析磁场分布——对称性 相等 点的集合 ——同心圆环 以中心O,半径 r 的圆环为安培环路L 根据安培环路定理 例题：辅P122 7-7 作业：书P297 16, 17 测验：辅P130 7 辅P122 例7-7：如图所示，一根很长的同轴电缆，由半径为R1的圆柱形导体和内外半径分别为R2和R3同轴圆筒状导体组成，两导体中载有大小相等、方向相反的电流I，电流均匀分布在各导体的截面上。求磁感应强度。 解：分析知，磁场线是圆心在电缆轴线上的同心圆，圆上各点的磁感应强度大小相等。 由安培环路定理 (1)rR1 (2)R1 r R2 (3) R2 r R3 (4) r R3 §7-6 磁场对运动电荷和载流导线的作用 一、磁场对运动电荷的作用力 ——洛仑兹力（Lorentz force） 大小： 方向： 右螺旋方向 + F v ? 讨论： 1、力F方向垂直v和B确定的平面。 2、力F 改变