《大学物理精品课件-华南理工》第十五章电流与磁场（兰底）.pptVIP

一、电流与电流密度 1.电流 设在 时间内通过导体某一截面的电荷量为 ,则电流 强度: 标量; 方向:正电荷运动的方向 单位:A(安培) 形成电流的带电粒子(称载流子):电子,质子,正负离子等 表达式： 矢量式 其中 真空中的磁导率 有限载流导体： 的方向： 垂直于电流元 与 组成的平面， 指向由右手螺旋确定。 二、毕－萨定律的应用 例15－1.求载流直导线的磁场. 讨论:①若是无限长直导线, θ1=0,θ2=π,则 ②若是半无限长直导线,则 ③对载流导线延长线上一点,B=0. 例15－2.载流圆线圈轴线上的磁场. 总磁感应强度： 方向:沿轴线方向,与电流方向成右手螺旋. 讨论:①在圆心O处 x=0 方向仍是右手螺旋 ②在轴线上相距很远处,xR 电流磁矩 (与电偶极子场强 相似) ③一段载流圆导线在圆心激发的磁场 大小为 方向同样沿轴线且符合右手螺旋. θ是圆弧对圆心张开 的圆心角.用弧度表示. B=μnI 磁场均匀 ②半无限长 β1=π/2 β2=0 或β1=0 β2=π/2 B=0.5μnI 讨论:①无限长直螺线管:β1=π β2=0 载流螺线管： 三.毕-萨定律的微观意义—运动电荷的磁场 毕-萨定律是电流激发磁场的基本规律，而电流是由大量 电荷定向运动形成的，因此电流所产生的磁场，可归结 为大量运动电荷所产生的磁场。 由毕萨定律知电流元 产生的磁感应强度 大小为 设电流元 的截面积是s，并设载流导体单位体积内粒子 数为n，每个粒子带电为q，并以速度v沿 方向匀速运动， 则单位时间内通过横截面的电量（即电流强度） 则无限长直线外距导线a处的磁场强度： 圆形电流轴线上和中心处的磁场强度： 无限长直载流螺线管内轴线上磁场强度： ? P N 则沿闭合曲线的环流为： 仅与包围的传导电流有关，与回路无关 取不同回路，结论相同 环路定律： 在磁场中，磁场强度沿一闭合曲线 的线积分（即 的环流）等于此 闭合曲线所包围的各传导电流强度 的代数和。 电流的正负与闭合环路绕行方向有关。 规定：当电流方向与环路绕行方向成右手螺旋时，为正； 反之，为负。 I I0 I0 L I L I L2 I1 I2 L1 I L4 L3 I