毕奥-萨伐尔定律-磁通量-磁场的高斯定理.pptVIP

7-4 毕奥-萨伐尔定律 [例2] 直电流的磁场。 小结： 解法二 运动电荷的磁场 本章目录 7-5 磁通量 磁场的高斯定理 磁通量 的定义和计算 磁感应强度方向的定义 （2）磁场高斯定理的理解 重点: 条形磁铁周围的磁感应线 规定：磁铁的北级（N)所指方向为磁场方向 北级（N)指向磁场方向 第七章 恒定磁场 物理学 第五版 7-4 毕奥-萨伐尔定律 第七章 恒定磁场 物理学 第五版 * （1）毕奥---沙伐尔定律 重点： （2）载流直导线的磁场: 无限长载流直导线: 直导线延长线上: （3）载流圆环 载流圆弧 I R （4）无限长直螺线管内部的磁场 一 毕奥－萨伐尔定律 (电流元在空间产生的磁场) 真空磁导率 P * 任意载流导线在点 P 处的磁感强度 P * 磁感强度 叠加原理 例1. 判断下列各点磁感强度的方向和大小. 1、5点 ： 3、7点 ： 2、4、6、8 点 ： 毕奥－萨伐尔定律 1 2 3 4 5 6 7 8 × × × 二 毕奥－萨伐尔定律应用举例 解： 每个电流元产生磁场同方向 P C D * （1）判断电流元产生磁场的方向是否一致 (1) 大小 P C D * 重点：θ1，θ2的确定！ 1.无限长载流长直导线的磁场。 P C D + 2.半无限长载流直导线 3.直导线延长线上 无限长载流长直导线的磁场 I B I B X 电流与磁感强度成右手螺旋关系 [例14-2] 圆电流轴线上的磁场。 解： y x z R o p z 因为圆线圈上各个电流元在P点产生的磁感应强度的方向是不同的，所以只能用它的矢量表示： [例2] 圆电流轴线上的磁场。 解： 垂直分量抵消！ y x z R o p z 载流圆环 载流圆弧 I I 圆心角 圆心角 利用毕奥—萨伐尔定律求解任意形状的载流导线所产生的磁场的注意事项： （1）如果方向都一致， 可以简化为 （2）如果方向不一致， 可以写为 分析任意电流元产生磁场的方向是否一致 可以先求出所有电流元在某个坐标轴上分量的代数和，进而求出总的磁感应强度。 练习 求圆心O点的 如图， O I I S 　3. 磁偶极矩(magnetic dipole moment) I S 说明：只有当圆形电流的面积S很小，或场点距圆电流很远时，才能把圆电流叫做磁偶极子. 圆电流磁感强度公式在　　　时可写成 如图所示，有一长为l ，半径为R的载流密绕直螺线管，螺线管的总匝数为N，通有电流I. 设把螺线管放在真空中，求管内轴线上一点处的磁感强度. 例3 载流直螺线管内部的磁场. P R × × × × × × × × × × × × × × * 螺线管可看成许多薄片组成，一个薄片相当于一个圆电流 P R × × × × × × × × × × × × × × * O 解 由圆形电流磁场公式 dx R × × × × × × × × × × × × × × * O R × × × × × × × × × × × × × × * O 讨 论 （1）P点位于管内轴线中点 R × × × × × × × × × × × × × × * P 若 R × × × × × × × × × × × × × × * P 对于无限长的螺线管 或由 故 R × × × × × × × × × × × × × × * P （2）半无限长螺线管的一端 比较上述结果可以看出，半“无限长”螺线管轴线上端点的磁感强度只有管内轴线中点磁感强度的一半. R × × × × × × × × × × × × × × * P x B O 下图给出长直螺线管内轴线上磁感强度的分布. 从图可以看出，密绕载流长直螺线管内轴线中部附近的磁场完全可以视作均匀磁场. 四.运动电荷的磁场 考虑一段导体，其截面积为S，其中载流子的密度为n，载流子带电q，以漂移速度 运动。 毕奥—萨伐尔定律： 这段导体内的运动电荷数为 + × 适用条件 一个运动电荷的磁场 个电荷产生 ，则 例4 半径为 的带电薄圆盘的电荷面密度为 ，并以角速度 绕通过盘心垂直于盘面的轴转动，求圆盘中心的磁感强度. 解法一 圆电流的磁场 向外 向内 第七章 恒定磁场 物理学 第五版 7-4 毕奥-萨伐尔定律