《text10-1稳恒磁场[1]》-公开·课件设计.ppt

我国的超导托卡马克装置EAST(HT-7U) ? 推广到一般情况 —— 在环路 L 中 —— 在环路 L 外 则磁场环流为 —— 安培环路定律 环路上各点的磁场为所有电流的贡献 讨论 (1) 积分回路方向与电流方向满足右螺旋关系 ，反之 。 * 祝大家 在新的学期取得 优异成绩！ 主讲：陈庆东 辅导：杨传径 主要内容 1）稳恒磁场 2）电磁感应 3）振动与波 4）光 学 5）近代物理 总学时---64学时 答疑时间：星期三、星期日晚：8：00-9：00 答疑地点：3号楼4楼--物理系办公室。 交作业时间：星期三上课之前交到讲台上。 由各班课代表负责收、发作业。 严禁抄作业现象发生，一经发现平时成绩减半。 严禁迟到、旷课现象。 第9章 稳恒磁场 热核聚变装置（EAST) 2006.9.28 我国的超导托卡马克装置EAST(HT-7U) 世界领先的中国新一代热核聚变装置EAST，2006.9.28日首次成功完成了放电实验，获得电流200千安、时间接近３秒的高温等离子体放电,内部温度达1亿度高温. EAST装置是中国耗时８年、耗资２亿元人民币自主设计、自主建造而成的。这个近似圆柱形的大型物体由特种无磁不锈钢建成，高约12米、直径约5米，其总重量达400吨 。人类在核聚能研究利用领域取得重大进步，也标志着中国在这一领域进入国际先进水平. 美、俄、日、欧盟四方在1985年发起了耗资46亿欧元的国际热核实验反应堆（ITER）计划，旨在建立世界上第一个受控热核聚变实验反应堆，为人类输送巨大的清洁能量。这一过程与太阳产生能量的过程类似，因此受控热核聚变实验装置也被俗称为“人造太阳”。中国于2003年加入ITER计划，目前，由七方共建。位于安徽合肥的中科院等离子体所是这个国际科技合作计划的国内主要承担单位. ITER装置 10-15年后建成。 7方共建。 §9.1 磁场 磁感强度 一.磁铁及其特性 天然磁铁----磁铁矿（Fe3O4） 人造磁铁： N S S N 特性： 1）能吸引铁、钴、镍等物质 2）具有两极且同性相斥，异性相吸。 N S S N S N S N S N S N S N N S N S I 演示1） 演示2） I I 结论：1）电流周围具有磁性。 二.电流的磁效应 1820年丹麦物理学家奥斯特发现 结论: 2)磁场对通电导线有力的作用. 三.磁场 磁铁 电流 磁铁 电流 磁场 磁场 对外表现： 磁场对磁铁、电流、运动电荷 有磁力作用 磁感应强度 即小磁针北(N)极所指的方向。 单位:特斯拉(T) 1特斯拉=104高斯 地磁约0.5高斯 方向: §9.2 毕奥－萨伐尔定律 一.毕奥－萨伐尔定律 静电场: 取 磁 场： 取 毕－萨定律： 单位矢量 真空磁导率 大小： 方向：右手螺旋法则 ? P 例如： P 毕奥-萨伐尔定律积分式： P 二.毕奥－萨伐尔定律的应用 1. 载流直导线的磁场 I a 解 求距离载流直导线为a 处 一点P 的磁感应强度 P 根据几何关系 I a P l (1) 无限长直导线 方向：右螺旋法则 (2) 任意形状直导线 P a I 1 2 讨 论： I P a P x 2. 载流圆线圈的磁场 R x O 求轴线上一点 P 的磁感应强度 根据对称性 方向满足右手定则 P x I I (1) 载流圆线圈的圆心处 (2) 一段圆弧在圆心处产生的磁场 I 如果由N 匝圆线圈组成 讨 论 定义 线圈的磁矩 S (3) 右图中，求O 点的磁感应强度 I 1 2 3 解 R O 例如 例：如图所示，无限长载流平板，宽度为a，通电流I, 求：Q点的磁感应强度 a b Q I r dr 解： 例： 一半径为R的无限长半圆柱形金属薄片。沿轴向通以电流I。设电流在金属片上均匀分布。求轴线上任一P点的磁感应强度。 方向如图 P dI x y 解： dB 作业：9-5、9-7 I a 例：无限长载流平板 P 解 x y O (1) (2) (3) 讨论： (1) 无限长载流直导线 (2) 无限大板 磁屏蔽 j j 三.运动电荷的磁场 P + q S 电流元内总电荷数 电荷密度 一个电荷产生的磁场 R 例：设电子绕原子核以角速度 旋转， 求运动电子在圆心处产生的磁场。 解： §10.3 磁通量 磁场的高斯定理 静电场： 磁 场： 静电场是有源场 一. 磁感线 1. 规定 方向：磁感线切线方向为磁感应强度 的方向 2. 磁感线的特征 (1) 无头无尾的闭合曲线 (2) 与电流相互套连，服从右手螺旋