真空中恒稳电流的磁场-PLD试验室.PDF

第五章真空中恒稳电流的磁场 电磁学05-01: 静电学的启发  静电场梗概：  静磁场梗概： ① 库仑定律(静止、点电荷面电荷 ① 奥斯特实验安培定律 偶极子) ② 毕奥－萨筏尔定律 ② 高斯定理(积分、微分) ③ 安培环路定理 ③ 电场强度和电势(场) ④ 磁场“高斯定理”磁矢势 ④ 导体( 自由电荷、等势体、电容器) ⑤ 磁场对载流导线的作用 ⑤ 介质(束缚电荷、极化、宏观场) ⑥ 带电粒子在磁场中的运 ⑥ 静电场的能量和功能原理 动 ⑦ 稳恒电流( 闭环回路关系) 电磁学05-01: 静电学的启发  静磁场与静电场的唯像对应性：形式相似  电磁场之间的关联与耦合性：物理关联性 电磁学05-01: 静电学的启发 电磁学05-02: 磁相互作用(借鉴北大王稼军老师教案)  基本实验事实：奥斯特实验  19世纪20年代前，磁和电是独立发展的；  奥斯特，丹麦物理学家Hans Christian Oersted 深受 康德哲学关于“ 自然力”统一观点的影响，试图找出 电、磁之间的关系；  1820年7月 电磁学05-02: 磁相互作用  基本实验事实：奥斯特实验长直载流导线与之平行放置的磁针受 力偏转—— 电流的磁效应  磁针是在水平面内偏转的 ——横向力  突破了非接触物体之间只存在有心力的观念——拓宽作用力类型  揭示了电现象与磁现象的联系；  宣告电磁学作为一个统一学科诞生；  历史性的突破；  此后迎来了电磁学蓬勃发展的高潮。  Ampere写道：“Oerster先生……已经永远把他的名字和一个新 纪元联系在一起了”；  Faraday评论说：“它突然打开了科学中一个一直是黑暗的领域 的大门，使其充满光明” 。 电磁学05-02: 磁相互作用  基本实验事实：  Forces on a Current-Carrying Wire  Jumping Wire  Magnetic Field of a Line Current (1) 电磁学05-02: 磁相互作用  基本实验事实：安培实验  Ampere 圆电流对磁针作用  Ampere 平行电流对磁针作用  Arago 钢片被电流磁化  磁铁对电流的作用  Ampere 通电导线受马蹄形 磁铁作用而运动 电磁学05-02: 磁相互作用  基本实验事实：安培实验  Ampere 螺线管与磁铁相互 作用时显示出N极和S极  确定载流螺线管极性  实验表明载流螺线管相当于磁棒 ，螺线管的极性与电流成右手螺 旋关系 电磁学05-02: 磁相互作用 