毕奥萨伐尔定律 磁场的高斯定理.ppt

第十一章 稳恒磁场 4 毕奥-萨伐尔定律 磁场的高斯定理 §11-3 磁场 磁感强度 一 磁 场 运动电荷 运动电荷 二 磁 感 强 度 的 定 义 带电粒子在磁场中运动所受的力与运动方向有关. 实验发现带电粒子在磁场中沿某一特定直线方向运动时不受力，此直线方向与电荷无关。定义此方向为磁感应强度的方向。 * * 带电粒子在磁场中运动所受的力与运动方向有关. 实验发现带电粒子在磁场中沿某一特定直线方向运动时不受力，此直线方向与电荷无关。定义此方向为磁感应强度的方向。 带电粒子在磁场中沿其他方向运动时 垂直于 与磁感应强度 所组成的平面. * * 带电粒子在磁场中运动所受的力与运动方向有关. 实验发现带电粒子在磁场中沿某一特定直线方向运动时不受力，此直线方向与电荷无关。定义此方向为磁感应强度的方向。 带电粒子在磁场中沿其他方向运动时 垂直于 与磁感应强度 所组成的平面. * * 带电粒子在磁场中沿其他方向运动时 垂直于 与磁感应强度 所组成的平面. 当带电粒子在磁场中垂直于磁感应强度方向运动时受力最大. 磁感应强度大小： 磁感应强度方向： 运动电荷在磁场中受力为零时，电荷的运动方向。 单位： 特斯拉（T） * * 当带电粒子在磁场中垂直于磁感应强度方向运动时受力最大. 磁感应强度大小： 磁感应强度方向： 运动电荷在磁场中受力为零时，电荷的运动方向。 单位： 特斯拉（T） 运动电荷在磁场中受力： x y z O 洛仑兹力 大小： 方向： 用右手螺旋法则判定 * * 运动电荷在磁场中受力： x y z O 洛仑兹力 大小： 方向： 用右手螺旋法则判定 一 毕奥—萨伐尔定律 1.电流元 大小： 方向： 2.毕奥－萨伐尔定律内容 实验指出： * * 一 毕奥—萨伐尔定律 1.电流元 大小： 方向： 2.毕奥－萨伐尔定律内容 实验指出： 真空磁导率 毕奥－萨伐尔定律： 大小： 方向： * * 真空磁导率 毕奥－萨伐尔定律： 大小： 方向： P * 1 2 3 4 5 6 7 8 例 判断下列各点磁感强度的方向和大小. + + + * * P * 1 2 3 4 5 6 7 8 例 判断下列各点磁感强度的方向和大小. + + + 大小： 1、5 点 ： 3、7点 ： 2、4、6、8 点 ： * * 大小： 1、5 点 ： 3、7点 ： 2、4、6、8 点 ： 二 毕奥---萨伐尔定律应用 1. 载流长直导线的磁场： P C D * （1） 有限长直导线的磁场： * * 二 毕奥---萨伐尔定律应用 1. 载流长直导线的磁场： P C D * （1） 有限长直导线的磁场： 式中： ——所求场点到直电流的垂直距离 ——由电流始端指向P点的位矢与电流正方向的夹角 ——由电流末端指向P点的位矢与电流正方向的夹角 的方向可由右手螺旋法则确定. （2） 无限长直导线的磁场： * * （1） 有限长直导线的磁场： 式中： ——所求场点到直电流的垂直距离 ——由电流始端指向P点的位矢与电流正方向的夹角 ——由电流末端指向P点的位矢与电流正方向的夹角 的方向可由右手螺旋法则确定. （2） 无限长直导线的磁场： I B I B + （3） 半无限长直导线的磁场： I * * 式中： ——所求场点到直电流的垂直距离 ——由电流始端指向P点的位矢与电流正方向的夹角 ——由电流末端指向P点的位矢与电流正方向的夹角 的方向可由右手螺旋法则确定. （2） 无限长直导线的磁场： I B I B + （3） 半无限长直导线的磁场： I （4）载流直导线延长线上 * * （3） 半无限长直导线的磁场： I （4）载流直导线延长线上 2. 园电流中心的磁场： （1）整圆 （2）部分圆 R R ? O 圆电流中心的磁场 比例 * * 例4. 如图，一无限长载有电流 I 的导线弯成图示形状，试求 O 点的磁感应强度。 450 R O R 解： 2 1 3 其中： 方向： （垂直于纸面向内） * * 其中： 方向： （垂直于纸面向内） 3. 载流直螺线管内的磁场： 其中：n 为单位长度直螺线管的匝数 * * 3. 载流直螺线管