大学物理第14章稳恒电流的磁场.pptxVIP

1课程指导课三第14章稳恒电流的磁场§1电流密度矢量电动势§2磁场§3毕奥—萨伐尔定律§4安培环路定理§5磁场对载流导线的作用力§6带电粒子在电磁场中运动教师：郑采星大学物理

第14章稳恒电流的磁场2基本要求教学基本内容、基本公式理解电流形成的条件，电流密度矢量。掌握磁感应强度，磁通量、磁场中的高斯定理。掌握毕奥―沙伐尔定律。安培环路定律。能利用其计算磁感应强度。掌握安培力和洛仑兹力，载流线圈的磁矩，磁场对载流线圈的作用力矩。磁力功。掌握带电粒子在电磁场中的运动,霍尔效应。1.电流密度某点的电流密度方向：该点正电荷定向运动的方向。大小：通过垂直于该点正电荷运动方向的单位面积上的电流强度。2.欧姆定律的微分形式dIdSdldU电导率：?=1/?

3.磁感应强度3用磁场对载流线圈（或导体）或运动电荷的作用来描述磁场。运动的正点电荷在磁场中所受的磁力来定义。大小：方向:磁力为零的方向4.磁场的高斯定理（磁通连续原理）穿过任意闭合曲面S的总磁通必然为零，这就是磁场的高斯定理。说明磁场是无源场。5.毕奥—萨伐尔（Biot-Savart）定律

毕奥—萨伐尔定律的应用4解题步骤：1.将电流分成电流元?然后，从毕奥－萨伐尔定律解出dB的大小与方向;2.按坐标轴方向分解，求得dBx,dBy,dBz指明的方向。或者用矢量式表示3.注意：直接对dB积分是常见的错误，一般B??dB

6.安培环路定理(1)分析磁场的对称性；(3)求出环路积分；(4)用右手螺旋定则确定所选定的回路包围电流的正负，最后由磁场的安培环路定理求出磁感应强度B的大小。应用安培环路定理的解题步骤：(2)过场点选择适当的路径，使得B沿此环路的积分易于计算：B的量值恒定，B与dl的夹角处处相等；在稳恒电流的磁场中，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?0倍。

7.磁场对载流导线的作用力(1)安培定律：在磁场中磁感应强度为B处的电流元Idl所受的磁力为：一段载流导线在磁场中受力为：注意这是一个矢量积分，(2)磁场对载流线圈的作用上式对于均匀磁场中的任意形状的平面线圈均成立。设任意形状的平面载流线圈的面积S，电流强度I，定义：磁矩的方向与电流的方向成右手螺旋关系当外磁场存在时，载流线圈受磁场力矩的作用，线圈平面法线（即n的方向）会转向磁场方向。

8.磁力所作的功当载流导线在磁场中运动时（或者载流线圈在磁场内转动时），如果电流保持不变，磁力所作的功等于电流乘以通过回路所环绕的面积内磁通量的增量。9.洛伦兹力10.霍耳（)效应?方向：的方向大小：+

1.一个电流元Idl位于直角坐标系原点，电流沿z轴方向，点P(x，y，z)的磁感强度沿x轴的分量是：(A)0．(B)．(C)．(D)．答案：(B)参考解答：毕奥-萨伐尔定律：电流沿z轴方向，

92.如图所示，载流导线在平面内分布，电流为I，它在点0的磁感强度为多少？解：长直电流对点0而言，有因此它在点0产生的磁场为零，则点0处总的磁感强度为1/4圆弧电流所激发，故有方向垂纸面向外。0

3.如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是(A)ab边转入纸内，cd边转出纸外．(B)ab边转出纸外，cd边转入纸内．(C)ad边转入纸内，bc边转出纸外．(D)ad边转出纸外，bc边转入纸内．答案：(A)参考解答：平面通电线圈在匀强磁场中所受合力为零，无平动。定义通电线圈磁矩受到的力矩为其方向如图所示。平面通电线圈在匀强磁场中所受磁力矩不为零，有转动。定轴转动的方向与磁力矩服从右手螺旋关系，所以ab边转入纸