【正文】 I d lrs i nI d ldBx ??????? ??????Rx rI R dlBB ???20304RrIR ??? 24 30 ?? 2322 202 )xR( IR?? ?xyP OR I?建立坐標(biāo)系 oxy ?任取電流元 lId?204 rI d ldB???大小 : 方向 : relId ???Bd Bd?xBdrelIdr2322202 )xR(IRB???方向：右手螺旋法則 大?。? B第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 2322202 )xR(IRB??? (1)圓心處 : RIB20??? 載流圓環(huán) : ? 載流圓弧 : ?BI ?0?xRIRIB??????42200 ????? 2?圓心角 ? 圓心角 討論 I B?I3202 xIRB ???定義 該磁偶極子的 磁矩 為 : nISm ??n?IS 這時(shí)有 : 302 xmB????定義 此時(shí)圓電流為 磁偶極子 . Rx ?? (2) 處 : 該式對任意形狀的線圈都適用 . 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) RIB80??RIRIB???2400 ??IO ?RB例 1如圖，求圓心 O點(diǎn)的 . RIB40???O I R??? ORI?o I 2R1R 1010200 Rπ4IR4IR4IB ??????第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 3. 載流密繞直螺線管內(nèi)部軸線上的磁場 x r O R 1?2??x xd螺線管半徑為 R； 導(dǎo)線中電流為 I； 單位長度線圈匝數(shù) n xInI dd ?在螺線管上的 x 處截取一小段 232220)(d2dxRxnIRB?? ?2322202 )xR(IRB???圓環(huán)軸線 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) ?? ??? 21232220)(d2dxx xRxnIRBB ?x r O R 1?2??x xd?c t a nRx ??? d)( c s cd 2Rx ????? 21 s in20?? ??? dnIB)c o s( c o s21 120 ??? ?? nIB第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) )c o s( c o snI21B 120 ?????第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 長螺線管中心： 12,0? ? ???nIB 0??長螺線管端口： 12, 2?? ? ???012B n I??)c o s( c o snI21B 120 ?????第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 例 2 無限長載流直導(dǎo)線彎成如圖形狀 ,已知 : AI 20? cma 4?求 :P、 R、 S、 T 四點(diǎn)的 B?解： TaI5010540???????P點(diǎn) : R點(diǎn) : LALAP BBB ???方向如圖所示 )c o s( c o saI)c o s( c o saI ??????? ???? 4144304 00T. 510711 ???LALAR BBB ???方向如圖所示 ????aIaaIARL?PS TLaa?第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) S 點(diǎn) : ALLAS 510077 ?? ????)c o s( c o saIB LA ??? 4304 0 ??)c o s( c o saIB AL ???? ??? 434 0T 點(diǎn) : ALLAT 510942 ?? ????)c o s( c o saIB LA 404 0 ??? ??)c o s( c o saIB AL ???? ??? 434 0方向如圖所示 方向如圖所示 ????aIaaIARL?PS TL?aa? ?第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 例 3均勻帶電圓環(huán) ?q B??R 已知： q、 R、 圓環(huán)繞軸線勻速旋轉(zhuǎn)。 ???? 22qqTqI ???RqRIB????4200 ??第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 、運(yùn)動電荷的磁場 ??????qv?I S lId電流 :電荷定向運(yùn)動 電流元 : 204 relIdBd r????204 r)e,vs i n (qvdNdBB r????載流子總數(shù) n S d ldN ?lIdq nv SI ?其中 : 電荷 密度 速率 截面積 一個(gè)運(yùn)動電荷產(chǎn)生的磁場 : 204 revqB r????204 rs i nq v n S d ldB ????204 rs i nd N q v ????第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) + qr? B?v?? ?v?r?B?q?適用條件 c??v30π4ddrrqNBB ??????? v?運(yùn)動電荷的磁場 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 例 5 氫原子中電子繞核作圓周運(yùn)動 (1)軌道中心處的 B (2)電子的磁矩 m1610 102022530 ?? ????? , : 解 : ? ? 202044 reverevqB rr ?????????rev ?由于TrevB 134 20 ?? ??nISm ? ervTeI?2??rv?2rS ??2231093021 r eISm ?????方向 : ?求 : ?方向如圖所示 I第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 例 4 半徑為 R的帶電薄圓盤的電荷面密度為 σ , 并以角速度 ω繞通過盤心垂直于盤面的軸轉(zhuǎn)動 ， 求 圓盤 中心 的磁感強(qiáng)度 . 解法一 圓電流的磁場 rrrrI ddπ2π2d ???? ??rr IB d22 dd 00 ???? ??B?,0?? 向外 2d2000 RrB R ?????? ?? ? ,0?? 向內(nèi) B??Rorrd?第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 解法二 運(yùn)動電荷的磁場 20rqd4Bd vπ??rrq dπ2d ??r??vrB d2d 0????2d2000 RrB R ?????? ?? ??Rorrd?第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 概念 定律 方法 結(jié)論 靜電場 穩(wěn)恒磁場 類比 rerdqEd204???點(diǎn)電荷 204 relIdBd r????電流元 aE 02????無限長均勻帶電直線 aIB??20?無限長載流直線 232204 )Rx(xqE????0?E均勻帶電圓環(huán)軸線上一點(diǎn) 圓心處： RIB 20??2322202 )Rx(IRB???圓電流軸線上一點(diǎn) 圓心處： 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 度的方向一致。 磁感應(yīng)線（ B線）： B?93 磁通量 磁場的高斯定理 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 條形磁鐵周圍的磁感應(yīng)線 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 直線電流的磁感應(yīng)線 磁感應(yīng)線為一組環(huán)繞電流的閉合曲線。 (與靜電場相同 ) 磁感應(yīng)線是圍繞電流的一組閉合曲線，沒有起點(diǎn)，沒有終點(diǎn)。 ?? c o sSdBSdBd m ??? ???? ???? SSm SBSB dc o sd ???單位： “韋伯”（ Wb） 、磁 通量 S?S?dne? B?第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 、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(fù)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(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 課堂練習(xí) 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。 0? 電流 正負(fù) 的規(guī)定 ： 與 成 右 螺旋時(shí)， 為 正 ； 反 之為 負(fù) . II LI注意 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 說明 )( 3200 IIIldB i ???? ?? ????環(huán)路上的磁感應(yīng)強(qiáng)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(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 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(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) 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(fù)電荷。 （ 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(jì)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(jì)算場強(qiáng)的條件和方法作比較！ 第 9章 穩(wěn)恒電流的磁場 大學(xué)物理學(xué) A 第三篇 電磁學(xué) I R 、安培環(huán)路定理的應(yīng)用 當(dāng)場源分布具有某種 對稱性 時(shí)，可利用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度 . 1. 無限長載流圓柱導(dǎo)體