大学物理学-稳恒电流的磁场(上).pptVIP

2024/12/31静电荷运动电荷稳恒电流静电场稳恒磁场电场磁场学习方法：类比法

2024/12/32运动电荷间的相互作用磁场稳恒磁场磁感应强度毕-萨定律磁场的高斯定理安培环路定理磁场的基本性质洛仑兹力安培定律带电粒子在磁场中的运动霍耳效应磁力和磁力矩磁力的功顺磁质、抗磁质和铁磁质的磁化磁场强度介质中的安培环路定理

3一、稳恒电流和稳恒磁场稳恒磁场对大块导体不仅需用物理量电流强度来描述还需建立电流密度的概念进一步描述电流强度的分布。1、电流密度dIdS?PI?大块导体电流密度定义式

电流场中每一点的电流密度的大小和方向均不随时间改变2、稳恒电流稳恒磁场是由稳恒电流〔或者说恒定运动的电荷〕产生的磁场；跟时间t无关

2024/12/3二、根本磁现象1、中国在磁学方面的奉献：最早发现磁现象：磁石吸引铁屑春秋战国《吕氏春秋》记载：磁石召铁东汉王充《论衡》描述：司南勺?最早的指南器具十一世纪沈括创造指南针，发现地磁偏角，比欧洲的哥伦布早四百年十二世纪已有关于指南针用于航海的记载

2024/12/362、早期的磁现象包括:(1)天然磁铁吸引铁、钴、镍等物质。(2)条形磁铁两端磁性最强，称为磁极。一只能够在水平面内自由转动的条形磁铁，平衡时总是顺着南北指向。指北的一端称为北极或N极，指南的一端称为南极或S极。同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引。SNSN(3)把磁铁作任意分割，每一小块都有南北两极，任一磁铁总是两极同时存在。(4)某些本来不显磁性的物质，在接近或接触磁铁后就有了磁性，这种现象称为磁化。

2024/12/37自然界的各种根本力可以互相转化。究竟电是否以隐蔽的方式对磁体有作用？17世纪，吉尔伯特、库仑曾认为：电与磁无关！1731年英国商人雷电后，刀叉带磁性！1751年富兰克林莱顿瓶放电后，缝衣针磁化了！1812年奥斯特

2024/12/381820年4月哥本哈根大学接通电源时，放在边上的磁针轻轻抖动了一下，电流反向时磁针的偏转也反向……电流的磁效应II丹麦物理学家奥斯特电流的磁效应

2024/12/39磁现象：1、天然磁体周围有磁场；2、通电导线周围有磁场；3、电子束周围有磁场。表现为：使小磁针偏转表现为：相互吸引排斥偏转等4、通电线能使小磁针偏转；5、磁体的磁场能给通电线以力的作用；6、通电导线之间有力的作用；7、磁体的磁场能给通电线圈以力矩作用；8、通电线圈之间有力的作用；9、天然磁体能使电子束偏转。

2024/12/310三、磁场电流（或磁铁）磁场电流（或磁铁）1、磁铁和电流是否在本质上是一致的？安培分子电流假说：组成磁铁的最小单元就是环形电流。假设这样一些分子环流定向地排列起来，在宏观上就会显示出N、S极NS

2024/12/311原子是带正电的原子核和绕核旋转的负电子组成。电子不仅绕核旋转，还有自旋。原子、分子等微观粒子内电子的这些运动形成了“分子环流”这便是物质磁性的根本来源。电荷的运动是一切磁现象的根源。运动电荷磁场运动电荷电流磁场电流

2024/12/3122、磁场的性质：〔1〕磁场对进入场中的运动电荷或载流导体有磁力作用〔2〕载流导体在磁场中移动时，磁力将对载流导体作功，说明磁场具有能量。3、磁场的描述设计实验确定空间一点的磁感应强度思路：用类比的方法静电场中用试验点电荷在电场中的受力研究电场；稳恒磁场中用运动试探电荷在磁场中的受力研究磁场。

2024/12/313①要求此运动电荷产生的磁场应该充分小，小到它不能影响我们所研究的原来的磁场。②此电荷的线度应该充分小，小到某一时刻所处的位置就是一个几何点，故应该要求它还是一个点电荷。〔2〕实验结果：〔1〕对运动试验电荷的要求：①当运动试探电荷以同一速率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；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;

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Fm)，并且Fm与qv的比值是与q、v无关确实定值。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Fm/(qv)，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：大小：方向：小磁针平衡时N极的指向单位：特斯拉〔T〕高斯〔Gs〕

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2024/12/316毕奥－萨伐尔定律研究思路：静电场：点电荷模型任一个带电体(电流元在空间产生的磁场)静磁场：电流元模型任一载流体任意载流回路可设想为是由无限多个首尾相接的电流元构成，研究思路：

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