磁通量磁场的高斯定律安培环路定理.ppt

穿过回路ABCD的磁通量为： h R 〔 8〕将半径为 R的无限长导体管壁 （厚度忽略）沿轴向割去一定宽度h 的无限长狭缝后，再沿轴向均匀地通上电流， 电流强度为 I，求管轴线上的磁感应强度。 解：用填补法。轴线上的磁感应强度相当于由一个完整 的载流管与一个通有相反电流的狭缝电流产生。 由对称性知，完整的载流管壁在轴线上产生的磁感应 强度为零 由安培环路定理知，狭缝电流在轴线上产生的磁感应 强度为： 方向向右 h R 小 结 运动电荷的磁场 高斯定律 安培环路定理 作业： 大学物理习题集，练习11 大学物理学电子教案 长江大学教学课件 磁场的性质 7-5 磁通量 磁场的高斯定律 7-6 安培环路定理 复 习 磁场 运动电荷 磁 铁 电 流 电 流 运动电荷 磁 铁 磁 场 毕奥－萨伐尔定律 7-5 磁通量 磁场的高斯定理 一、磁感应线 1．磁感应线： 用来描述磁场分布的曲线。 磁感应线上任一点切线的方向——B的方向。 B的大小可用磁感应线的疏密程度表示。 磁感应线密度：在与磁感应线垂直的单位面积上的穿过的磁感应线的数目。 2、几种典型的磁感应线 载流长直导线 圆电流 载流长螺线管 3、磁感应线特性 磁感应线是环绕电流的无头尾的闭合曲线，无起点无终点； 磁感应线不相交。 I S N I S N I 二、磁通量 2、计算 1、磁通量定义： 通过磁场中某一曲面的磁感应线的数目，定义为磁通量，用Фm表示。 dS c. 通过任一曲面的磁通量 3、说明 规定n的方向垂直于曲面向外 磁感应线从曲面内穿出时，磁通量为正(θπ/2, cosθ0) 磁感应线从曲面出穿入时，磁通量为负(θπ/2, cosθ0) 穿过曲面通量可直观地理解为穿过该面的磁感应线条数 单位：韦伯(wb) 1Wb=1T·m2 三、 高斯定理 1、内容 通过任意闭合曲面的磁通量必等于零。 2、解释 磁感应线是闭合的，因此有多少条磁感应线进入闭合曲面，就一定有多少条磁感应线穿出该曲面。 磁场是有旋/无散场(非保守场)； 电场是有源场，保守场 磁极相对出现，不存在磁单极； 单独存在正负电荷 3、说明 S 例 如图载流长直导线的电流为 , 试求通过矩形面积的磁通量. 解 先求 ，对变磁场给出 后积分求 x dx 安培 (Ampere, 1775-1836) 7-6 安培环路定理 法国物理学家，电动力学的创始人。1805年担任法兰西学院的物理教授，1814年参加了法国科学会，1818年担任巴黎大学总督学，1827年被选为英国皇家学会会员。他还是柏林科学院和斯德哥尔摩科学院院士。 安培在电磁学方面的贡献卓著，发现了一系列的重要定律、定理，推动了电磁学的迅速发展。1827年他首先推导出了电动力学的基本公式，建立了电动力学的基本理论，成为电动力学的创始人。 一、安培环路定理 在真空稳恒电流的磁场中，磁感应强度B沿任何闭合回路L的线积分，等于穿过这回路的所有电流强度代数和的μ0倍，数学表达式： L 1、内容 电流正负的规定––– 按右手螺旋法则。 (1)在围绕单根载流导线的垂直平面内的圆形回路。 2、证明 o 设闭合回路 为圆形回路（ 与 成右螺旋） o 若回路绕向化为顺时针时，则 与 成右螺旋 (2)在围绕单根载流导线的垂直平面内的任一回路。 (3)不围绕单根载流导线，在垂直平面内的任一回路 (4)围绕多根载流导线的任一回路 Ii，i=1,2,…,n， 穿过回路L Ii，i=n+1,n+2,…,n+k 不穿过回路L 所有电流的总场 穿过回路的电流 任意回路 L 安培环路定理 即在真空的稳恒磁场中，磁感应强度 沿任一闭合路径的积分的值，等于 乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和. 电流 正负的规定 ： 与 成右螺旋时， 为正；反之为负. 注意 问 1） 是否与回路 外电流有关？ 2）若 ，是否回路 上各处 ？ 是否回路 内无电流穿过？ 符号规定：电流方向与L的环绕方向服从右手关系的 I为正，否则为负。 安培环路定律对于任一形状的闭合回路均成立。 B的环流与电流分布有关，但路径上B仍是闭合路径内外电流的合贡献。 物理意义：磁场是非保守场，不能引入势能。 3、说明 1.分析磁场的对称性：根据电流的分布来分析； 2.过场点选取合适的闭合积分