【文章內(nèi)容簡介】 理學 A 第三篇 電磁學 、高斯定理 0???SSdB?? ?? iSqSdE01?比較 ?穿過任一閉合曲面的磁通量為零 S靜電場 :電場線起于正電荷、止于負電荷 . 穩(wěn)恒磁場 : 磁感線閉合 ,無自由磁荷 .(故磁場是 無源的 ) 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 課堂練習 SB ?? ???iS)ji( ??? ??? 23S3?021 ?? SS ??021 ??? )RB(S ??21 RBS ?? ?2. 在均勻磁場 jiB ??? 23 ?? 中，過 YOZ平面內(nèi) 面積為 S的磁通量。 XOYZSn? B?RO1S2SB?1. 求均勻磁場中 半球面的磁通量 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 例 兩無限長平行載流直導線 ? 過圖中矩形的磁通量 . 求 : AB? 兩線中點的磁場 解： 221021dIBB???? A 521 1004 ????? 方向 ?1I2IdA?ABl 2r3r1rr dr? 取面積元，其通量為： Bl d rSdBd m ????)rd(IrIB??? ????222022l d r])rd(2 Ir2 I[d 211rrr2022mm ??????? ??????211201211022 rrdrdlnlIrrrlnlI?????????? Wb. 610262 ???? 兩線在中點處的磁場： cmd 40?cmr 202 ?cmrr 1031 ??AII 2021 ??cml 25?第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 、安培環(huán)路定理 靜電場 : 0???lldE磁 場 : 無限長直電流 94 安培環(huán)路定理及其應(yīng)用 ?ldBl???IldBL0????設(shè)閉合回路 l 為圓形回路（ l 與 I 成 右 螺旋 ） Idπ2 IldB 0π200l??? ??? ?? ??Io rB?l?dl第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 ldc o sBldBLL?? ?? ??? L dlc o srI ???20IrdrI02002????? ?? ?L . ldBθ r ?dIldBL0????o IrB?l?dl Idπ2IldB0π200l??? ????? ?? ??若 回路繞向與右手螺旋方向反向 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 3. 多根載流導線穿過環(huán)路 ? ? ldBBBldB L 321L ?????? ????? ????? ?????? L 3L 2L 1 ldBldBldB ??????io3o2o1o IIII ????? ????l?????niiIlB10d ???2I 3I1I321 BBBB???? ???第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 0ldBldBldB21 LLL?????? ??? ??????L1 I L2 A B L3 IldBldB 0LL 31 ????? ?? ????IldBldB 0)L(L32?????? ?? ? ????兩式相加 ?????niiIlB10d ???第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 ?? dπ2dd 02211 IlBlB ??????????0dd 2211 ???? lBlB ????0d ??? lBl ??電流在回路之外 Il?d1dl?1r2r2dl?1B? 2B?202101 π2π2 rIBrIB ?? ?? ，或： 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 安培環(huán)路定理 ?? ?? i0 IldB ???在真空中穩(wěn)定電流的磁場中，磁感應(yīng)強度沿任意閉合路徑 L 的線積分等于被此閉合路徑所包圍并穿過的電流的代數(shù)和的 倍，而與路徑的形狀和大小無關(guān)。 0? 電流 正負 的規(guī)定 ： 與 成 右 螺旋時， 為 正 ； 反 之為 負 . II LI注意 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 說明 )( 3200 IIIldB i ???? ?? ????環(huán)路上的磁感應(yīng)強度 由環(huán)路內(nèi)外電流產(chǎn)生 環(huán)路所包圍的電流 由環(huán)路內(nèi)電流決定 I 2 I 3 l 4I1I?ldBL ??? ??第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 I 2 I 3 l 4I1I說 明 )( 3200 IIIldB i ???? ?? ??????不 變 改 變 位置移動 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 0???lldE靜電場 穩(wěn)恒磁場 ?? ??iilIldB 0?0???SSdB?? ?? iSqSdE01?比較 ?磁場沒有保守性，它是 非保守場，或無勢場 . 電場有保守性，它是 保守場，或有勢場 . 電場線起于正電荷 ,止于負電荷。靜電場是有源場 . 磁感線閉合 ,無自由磁荷 .磁場是無源場 . 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 ，計算。 （ L），使回路上各處 B相等，方向特殊，從而可從回路積分中提出 B ； 用安培定理計算磁場的具體步驟： I的分布，分析 分布的對稱性； B?與用高斯定理計算場強的條件和方法作比較！ 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 I R 、安培環(huán)路定理的應(yīng)用 當場源分布具有某種 對稱性 時，可利用安培環(huán)路定理計算磁感應(yīng)強度 . 1. 無限長載流圓柱導體 已知： I、 R ,電流沿軸向上，在截面上均勻分布 . BdOP1dS2dS1Bd2Bd? 分析對稱性 : rl具有軸對稱 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 I R ? 作積分環(huán)路并計算環(huán)流 rBB d lldBrl??22??? ??B? 利用安培環(huán)路定理求 rIB??20?Rr ?I?r202 RIrB???Rr ?0? r IrBldBl02 ?? ????22022022RIrrRIIrBldBl???????????????????????RrrIRrRIrB????22020r R O RI??20B第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 討論 無限長直載流圓柱面 已知： I、 R ??????RrIRr00????????? RrrIRrB??200r R O RI??20BRI I2R1Rr I01 2 ?? B,Rr)(03 1 ?? B,Rr)(rIB,RrR)(??22021 ???同軸的兩無限長筒狀導線通有等值反向的電流 I,求其磁場分布。 rBB d lldBrl??22??? ??練習 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 電場、磁場中典型結(jié)論的比較 rIB??20?rE 02 ????202 RIrB???202 RrE????0?E 0?B外 內(nèi) 內(nèi) 外 rE 02 ????rIB??20?rE 02 ????rIB??20?長直圓柱面 電荷均勻分布 電流均勻分布 長直圓柱體 長直線 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 2. 無限長直載流螺線管 (P131例 ) 已知： I、 n ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??B?nIB 0??? 計算環(huán)流 abBldBldBldBldBldB addccbbal??????????? ?????????外內(nèi)00 nIB ?? 利用安培環(huán)路定理求 Bda bc管內(nèi)的磁場是均勻的， 管外 0?外BIabnabBldBl0??????第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 3. 環(huán)形載流螺線管（ P133例 ) 已知： I , N, R1 , R2 ? 分析對稱性 ,作積分回路如圖 r ? 計算環(huán)流 NIrBldBl02 ?? ??????????外內(nèi)020rNIB ??2121 RRRR ???、當 nIB 0??rNn?2?? 利用安培環(huán)路定理求 BrNIB??20?rBB d lldBrl??22??? ?? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1R2RI第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 4. 無限大載流導體薄板 I導線中電流強度 I 單位寬度電流強度為 j 已知： ?分析對稱性 磁感應(yīng)線如圖 作積分回路如圖 ab cd 與導體板等距 、 Bd?dabc. . . . . . . . . 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 ?? ?? ba B d lldB 0co s?? ??cb B d l 2co s?? 計算環(huán)流 ?利用安培環(huán)路定理求 B??? ad B d l 2co s ??? dc cosB d l 00cdBabB ????abB ?? 2jabldB ????? 0???jB 021 ?? 板上下兩側(cè)為均勻磁場 . . . . . . . . . dabc0第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電磁學 討論 ????兩半之間兩板外側(cè)jB00?如圖，兩塊無限大載流導體薄板平行放置 通有相反方向的電流。 已知：導線中電流強度 I、單位寬度 電流強度為 j ????????? ?????. . . . . . . . . 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學物理學 A 第三篇 電