第十九稳恒磁场演示文稿.pptVIP

讨论：对“无限长”的螺线管 管边缘处：如A1点 A1 A2 A1 A2 B 方向：沿轴线方向（如图） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? L P 第三十一页，共五十六页。 运动电荷的磁场 第三十二页，共五十六页。 第三十三页，共五十六页。 + - 第三十四页，共五十六页。 例8、依玻尔模型，氢原子中电子以速率v=2.2?106m/s在半径为r=0.53?10-10m圆周上运动，求这电子在轨道中心所产生的磁感应强度 + - 解: r 方向向下 第三十五页，共五十六页。 第三十六页，共五十六页。 第三十七页，共五十六页。 §19.4 安培环路定理 磁感应线 曲线切线方向即 方向 曲线疏密表示 的大小 闭合曲线，互不相交，无起点无终点 与电流方向满足右手螺旋关系 第三十八页，共五十六页。 磁通量 磁通量：通过某曲面的磁感线数 匀强磁场中，通过曲面S的磁通量： 一般情况 第三十九页，共五十六页。 磁场的高斯定理 物理意义：通过任意闭合曲面的磁通量必等于零，故磁场是无源的 S N I 第四十页，共五十六页。 第十九稳恒磁场演示文稿 第一页，共五十六页。 （优选）第十九稳恒磁场 第二页，共五十六页。 内容 §19.1 电流 电动势 §19.2 磁场 磁感应强度 §19.3 毕奥—萨伐尔定律 §19.4 安培环路定理 电流 电动势 第三页，共五十六页。 §19.1 电流 电动势 §19.1.1 电流 电流：电荷的定向移动形成电流。电流是一种客观的物理现象，可通过它的热效应、磁效应感知它的存在 电流形成的条件 可移动的电荷—载流子 电场 第四页，共五十六页。 电流强度—通过截面S 的电荷随时间的变化率 微观表达 + + + + + + :电子漂移速度的大小 单位： 第五页，共五十六页。 电流密度 许多情况下，用电流强度不足以描述导体内电流的分布情况，例如趋肤效应 电流密度—细致描述导体内各点电流分布的情况 该点正电荷运动方向 方向： 大小：单位时间内过该点且垂直于正电荷运动方向的单位面积的电荷 第六页，共五十六页。 若面元dS与电流密度不正交： S 通过任一面积的电流 结论： 与 的关系是 一个通量与通量密度的 关系。 第七页，共五十六页。 欧姆定律的微分形式 欧姆定律 则电阻为 若导体电阻率为 实验表明，电场强度 的方向与电流密度 的方向一致 又 第八页，共五十六页。 §19.1.2 电动势 （一） 何谓稳恒电流 各点电流密度不随时间变 化的电流 t I （二）稳恒电流的产生 第九页，共五十六页。 第十页，共五十六页。 非静电力—能不断分离正负电荷，使正电荷逆静电场力方向运动的力 +++ --- + 非静电场强— 单位正电荷所受 的非静电力： 稳恒电流的形成： A B 第十一页，共五十六页。 电源电动势 单位正电荷绕闭合回路运动一周，非静电力所做的功 +++ --- + 电源电动势的大小，等于将单位正电荷从负极经电源内部移至正极时非静电力所作的功. 电源电动势 第十二页，共五十六页。 L 注意：1）规定电源内部，电势升高的方向--由负极指向正极的方向为电动势的实际方向. 2）若“非静电力”在整个回路中都存在，则： a b 10伏 + - N S 单位:伏特 含义：反映非静电力作功的本领，与负载无关。 第十三页，共五十六页。 §19.2 磁场 磁感应强度 磁场 磁铁的磁场 磁 铁 磁 铁 N、S极同时存在；同名磁极相斥，异名磁极相吸. S N N S N S 磁场 电流的磁场 奥斯特实验 I 第十四页，共五十六页。 电荷 电荷 电场 第十五页，共五十六页。 磁感应强度 设带电量为q0，速度为v的运动试探电荷处于磁场中，实验发现： （2）在磁场中的p点处存在着一个特定的方向，当电荷沿此方向或相反方向运动时，所受到的磁力为零，与电荷本身性质无关; （1）当运动试探电荷以同一速率v沿不同方向通过磁场中某点 p 时，电荷所受磁力的大小是不同的，但磁力的方向却总是与电荷运动方向（ ）垂直； （3）在磁场中的p点处，电荷沿与上述特定方向垂直的方向运动时所受到的磁力最大(记为Fmax)， 并且Fmax与q0v的比值是与q0、v无关的确定值。 第十六页，共五十六页。 方向：运动电荷受到的磁力为零的方向，小磁针平衡时N 极的指向。 大小： 单位：特斯拉（T）(SI) 高斯（Gs） 由实验结果可见，磁场中任何一点都存在一个固有的特定方向和确定的比值Fmax/(q0v)，与试验电荷的性质无关，反映了磁场在该点的方向和强弱特征，为此，定义一个矢量函数： 第十七页，共五十六页。 §19.3 毕奥—萨伐尔定律 毕奥—萨