第十七讲：6-1磁感应强度6.2 磁场中高斯定理.ppt

* 第六章 稳恒磁场 6.1 磁感应强度 6.2 磁场中的高斯定理 6.3 毕奥-萨伐尔定律及其应用 6.4 磁场的安培环路定理 6.5 磁场对运动电荷和载流导线的作用 6.6 磁力的功 6.7 磁介质 静电荷 运动电荷 稳恒电流 静电场 稳恒磁场 电场 磁场 学习方法： 类比法 学习磁场的方法 一、基本磁现象 S N S N I S N 同极相斥 异极相吸 电流的磁效应 1820年 奥斯特 天然磁石 6-1 磁场 磁感应强度 电子束 N S + 1、天然磁体周围有磁场； 2、通电导线周围有磁场； 3、电子束周围有磁场。 表现为： 使小磁针偏转 表现为： 相互吸引相互排斥 偏转等 4、通电线能使小磁针偏转； 5、磁体的磁场能给通电线以力的作用； 6、通电导线之间有力的作用； 7、磁体的磁场能给通电线圈以力矩作用； 8、通电线圈之间有力的作用； 9、天然磁体能使电子束偏转。 请同学们思考下面的磁现象： 安培指出： N S 天然磁性的产生是由于磁体内部有电流的流动。 分子电流说 分子磁矩：分子电流具有一定的磁矩。 因为磁力线总是闭合的，所以不存在磁单极！ 电荷的运动是一切磁现象的根源。 运动电荷 磁 场 对运动电荷有磁力作用 磁 场 小 结： 分子磁矩：表示其磁性能。 分子电矩：表示其电性能 二、电流 电流密度 传导电流: 电荷的定向运动形成电流。 方向：规定为正电荷运动方向。 大小： 单位（SI）：安培（A） 电流强度：单位时间内通过某截面的电量。 运流电流: 宏观带电物体在空间作机械运动, 形成的电流。 导体中某点的电流密度，数值上等于通过该点场强方向垂直的单位截面积的电流强度。 方向：该点场强的方向。 当通过任一截面的电量不均匀时，用电流强度来描述就不够用了，有必要引入一个描述空间不同点电流的大小的物理量。 电流密度: 电流密度和电流强度的关系 穿过某截面的电流强度等于电流密度矢量穿过该截面的通量。 电流强度是电流密度的通量。 三、 磁感应强度 1、实验装置 亥姆霍茨线圈→显示电子运动的轨迹. 2、实验结果：定义 的大小和方向 当 时， 所受的力为零，此时定义 的方向为正电荷运动的方向。 当 时， 所受的力 ，其比值定义 为的大小。 方向: 小磁针在该点的N 极指向 单位: T(特斯拉) (高斯) 大小: 磁力 + 磁感应强度 地球场强 1998升空，遨游太空10天，没有找到反物质；2010.7.29再次升空，挂在国际太空站上，继续寻找反物质。何为反物质？为什么要寻找反物质? 阿尔法磁谱仪场强 重约7.5吨 新华网日内瓦2013年４月３日电（记者王昭　吴陈）２０１１年５月１６日，美国“奋进”号航天飞机耗资５亿美元执行最后一次任务，将太空粒子探测器“阿尔法磁谱仪２”送至国际空间站。３天后，宇航员将７.５吨的阿尔法磁谱仪安装在空间站外部金属托架上。２６０分钟后，阿尔法磁谱仪收集到的首批数据发回位于日内瓦附近的欧洲核子研究中心的控制中心。 一、 磁力线(磁感应线或 线) 方向：切线 大小： 6.2 磁通量 磁场中的高斯定理 I 直线电流 圆电流 I 通电螺线管 1、每一条磁力线都是环绕电流的闭合曲线，因此 磁场是涡旋场，是有旋场。 2、任意两条磁力线在空间不相交。 3、磁力线的环绕方向与电流方向之间可以分别用右手定则表示。 磁力线的特点： 4、磁力线的疏密程度表示磁场的强弱。 二、磁通量——穿过磁场中任一曲面的磁力线的条数 三、磁场中的高斯定理 穿过任意闭合曲面的磁通量为零 磁感应强度的散度 磁场是有旋无源场。 高斯定理的微分形式 无源场 * * * * *