磁場的源穩(wěn)恒磁場-wenkub
2023-02-13 16:03:25 本頁面
【正文】 線 167。 本章及以后幾章研究磁現(xiàn)象及其和電現(xiàn)象之間的關(guān)系 。 運動的相對性：磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象是緊密地聯(lián)系在一起的 。 5 安培環(huán)路定理及應(yīng)用 167。 1 基本磁現(xiàn)象 167。 2 磁場 磁感強度 167。 6 運動電荷的磁場 1 小故事： 1820年 奧斯特 磁針的一跳 說明電流具有磁效應(yīng) 法國物理學(xué)家迅速行動 代表人物： 阿拉果 安培 畢奧 薩伐爾 拉普拉斯 從奧斯特磁針的一跳到對磁現(xiàn)象的系統(tǒng)認(rèn)識 只用半年時間 說明科學(xué)家的鍥而不舍的精神 167。 電相互作用和磁相互作用統(tǒng)稱為電磁相互作用 。 3 在地磁兩極附近，由于磁感線與地面垂直，外層空間入射的帶電粒子可直接射入高空大氣層內(nèi)，它們和空氣分子的碰撞產(chǎn)生的輻射就形成了極光。 3 磁場的高斯定理 一、磁場線 磁通量 與電流套連 與電流成右手螺旋關(guān)系 I2. 磁通量 ??? Sm sB ?? d?單位：韋伯 (Wb) 10 幾種磁場的磁力線分布 長直載流導(dǎo)線的磁場 兩平行長直載流導(dǎo)線的磁場 載流螺線管的磁場 11 直線電流的磁感應(yīng)線 I B I 12 I 圓電流的磁感應(yīng)線 13 通電螺線管的磁感應(yīng)線 I I 14 各種典型的磁感應(yīng)線的分布： 直線電流的磁感線 圓形電流的磁感線 15 直螺線管電流的磁感線 環(huán)形螺線管電流的磁感線 16 無頭無尾 閉合曲線 與電流套連 與電流成右手螺旋關(guān)系 I17 二、 磁通連續(xù)原理（磁場的高斯定理） 0???SSB??d微分形式 0??? B?磁場是不發(fā)散的（ 磁場是無源場） B?S S?d S?d18 2） 關(guān)于磁單極： 將電場和磁場對比 ： ? ??SmqSB?? d? ??SqSD 0?? dqm － 磁荷 討論 0???SSB ?? d1） 磁場的基本性質(zhì)方程 由電場的高斯定理 可把磁場的高斯定理 寫成與電場 類似 的形式 q0 － 自由電荷 見過單獨的磁荷嗎？ 19 1931年 Dirac預(yù)言了 磁單極子 的存在 量子理論給出電荷 q和磁荷 qm存在關(guān)系： ），（ ? 3 2 1??? nnhq m預(yù)言：磁單極子質(zhì)量： pmm 1611 10g102 ??? ?這么大質(zhì)量的粒子尚無法在加速器中產(chǎn)生 人們寄希望于在宇宙射線中尋找 ?只要存在磁單極子就能證明電荷的量子化。 4 畢奧－薩伐爾－拉普拉斯定律 要解決的問題是： (實驗總結(jié) ,科學(xué)抽象 ) 已知任一電流分布 其磁感強度的計算 lI?dI lI?dP?r?方法 ：將電流分割成許多電流元 畢－薩－拉定律： 每個電流元在場 點的磁感強度為： 20π4?rrlIB???? dd?23 20π4?rrlIB???? dd?I lI?dP?r??B?d真空中的磁導(dǎo)率 70 10π4 ????H/m 大?。? 20π4si nrlIB ?? dd ??方向： rlI ?? ?d如圖所示 既垂直電流元 又垂直矢徑 24 P lI?dO ? B?d? l?dP I r?? B?d 電流元的磁感應(yīng)線在垂直于電流元的平面內(nèi) 磁感應(yīng)線繞向與電流流向成右手螺旋關(guān)系 是圓心在電流元軸線上的一系列同心圓 25 任意形狀的載流導(dǎo)線在空間某點 P產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度： ?????)(20)(d4dLrLrelIBB??????真空磁導(dǎo)率:0?疊加原理 : ? ???ii BBBB???? d ，26 畢－薩定律應(yīng)用舉例： 例 1 將電流源 置于半徑為 R的圓心，圖示，將圓周等分為 八段， 在圖中 1， 2， 3， 4各等分點的 B的大小分別為 ；右半圓各點的磁場 方向為 ，右半圓各點的磁場方向為 。 5 安培環(huán)路定理及應(yīng)用 一、定理表述 二、安培環(huán)路定理在解場方面的應(yīng)用 三、 應(yīng)用基本定理分析磁場舉例 42 167。求柱內(nèi)外磁場分布。 解： rIB??20?方向垂直矩形平面向里 ?? ??)(dSm SBΦ??nSS ?? dd ?I a b C F D E b ? ? ? abIbrbrISB baSm ln2d2d00)( ???? ?????????同向與 Bn ??I a a 2a 例 4 如圖所示 ， 通有電流 I的長直導(dǎo)線與矩形面積 S S2共面 ， 通過 S S2 的磁通量的磁通量之比為 1:1 注意：通過閉合曲面的磁通量為 零 59 基本方法： －薩－拉定律 ，利用安培環(huán)路定理 注意與靜電場對比 磁感強度的計算 60 例 5 一長直電流 I在平面內(nèi)被彎成如圖所示的形狀 II Io1R2Rabcdef其中 直電流 ab和 cd的延長線過 o 電流 bc是以 o為圓心、以 R2為半徑的 1/4圓弧 電流 de也是以 o為圓心、但，是以 R1為半徑的1/4圓弧 直電流 ef與圓弧電流de在 e點相切 求：場點 o處的磁感強度 B?61 II Io1R2Rabcdef解：場點 o處的磁感強度是由五段 特殊形狀電流產(chǎn)生的 場的疊加
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