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第七章恒定磁场

1.基本要求

1.理解电流产生的条件；理解电流强度、电流密度和电动势的概念。

2.-

掌握毕奥萨伐尔定律，能计算一些简单电流分布的磁感应强度。

3.掌握高斯定理和安培环路定理，并能利用安培环路计算某些电流分布具有对称性的磁

感应强度。

4.理解安培定律和洛仑兹力公式的物理意义；了解磁矩的概念。并能用安培定律计算载流

导线在磁场中受到的安培力。能计算平面载流线圈在均匀磁场中受到的磁力矩。

5.理解洛仑兹力公式的物理意义，了解带电粒子在磁场中的运动。

6.了解磁介质磁化的微观机制和磁化电流的产生；了解磁介质中的磁场。

7.理解磁场强度H的概念及介质中的安培环路定理，并能用它们求解有磁介质存在时，

具有一定对称性的磁场的问题。

8.了解铁磁质的磁化特性。

2.知识要点

1.恒定电流电动势

（1）电流强度：单位时间内通过导体任一横截面的电量，称为电流强度简称“电流”。

dq

I

dt

（2）电流密度：单位时间内通过垂直于电流方向单位面积的电量为电流密度j的大小，

j的方向为该点正电荷漂移运动的方向，亦即外电场的方向。

E

jqnu

u

式中n为导体中单位体积内的载流子数，q为每个载流子所带电量，为载流子的漂移速度。

在电流场中，通过某一面积S的电流就是通过该面积电流密度的通量。

IjdS

S

（3）电源的电动势：将单位正电荷沿闭合回路移动一周的过程中，非静电力所做的功，



称为电源电动势，用符号表示。以W表示非静电力做的功，则有

W

Edl

k

ql

考虑到大部分情况非静电场EK只存在于电源内部，因此上式又可表示为

EdlEdl

kk

l内

上式说明电源电动势在数值上等于把单位正电荷从负极经电源内部移到正极时非静电力所

做的功。

2.磁场和磁感应强度

（1）磁场：运动电荷（或电流）周围将激发出磁场，通过磁场对另一个运动电荷（或电

流）进行作用。恒定电流周围激发的磁场不会随时间发生变化，因此称为恒定磁场。

（2）磁感应强度：描述磁场的物理量，用B表示。磁场中某点的磁感应强度B的大小定

义为

F

Bmax

qv

0

Fqv

式中max表示当试验电荷0以某一速度沿垂直于磁场方向运动时所受到的磁场力。此时

的磁场力最大。

空间某一点处B的方向可以由该点处小磁针N极的指向表示。

（3）磁感应线：为了形象化地描绘磁场中磁感应强度的分布而引入的一组曲线，又称

B线。通常规定：磁感应线上某点的切线方向代表该点磁