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2024-09-14 08:47本頁面
【正文】 －薩伐爾定律 10. 3 磁高斯定理 10. 4 安培環(huán)路定理 10. 5 磁場對電流的作用 10. 6 帶電粒子在磁場中的運動 10. 7 物質(zhì)的磁性 Xi’an Jaotong University 磁場力和磁感應(yīng)強度 B 1. 磁現(xiàn)象 N S N S 磁 場 磁現(xiàn)象 (1) 磁體 ?磁體 (2) 電流 ?磁體I 磁現(xiàn)象 (3) 磁體 電流I S I F N 磁現(xiàn)象 (4) 電流 電流 F I1 I2 F ?現(xiàn)象： 磁體 磁體 電流 電流 ?本質(zhì)： 運動電荷 磁場 運動電荷 磁場的性質(zhì) (1) 對運動電荷 (或電流 )有力的作用 。 (2) 磁場有能量 Xi’an Jaotong University 2. 磁感應(yīng)強度 描述靜電場 0/ qFE ?? ?描述恒定磁場 引入電流元模型 引入試驗電荷 q0 lI ?d實驗結(jié)果確定 (1) (2) B?0d ?F?定義：磁感應(yīng)強度的方向 BlI ?? //dBlI ?? ?d m a xdd FF ?lIFBdd m a x?IlI ?d0d ?F?0d ?F?maxdF?lIF dd m a x ??當(dāng) 時 定義：磁感應(yīng)強度的大小 Xi’an Jaotong University (3) 一般情況 B?lI ?d2s i ndd m a x?lBIF ??s indd lBIF ?BlIF ??? ?? ddlBId?安培力公式 maxdF??F?d是描述磁場中各點的強弱和方向的物理量 ),( zyxBB ?? ?(2) 一般情況， B?lI ?dmaxdF?090(3) 也可通過運動電荷在磁場中受力來確定 洛倫茲力公式 B?BqF ??? ?? v(1) ?說明 Xi’an Jaotong University lI ?dIr?PB?d?點產(chǎn)生的 lI ?d 在 P 大?。? B?d點產(chǎn)生的 lI ?d 在 P 方向： B?d?s i ndd 2r lIkB ? ??? s ind4 20 r lI?270 A/N104 ??? ?? (真空中的磁導(dǎo)率 ) 垂直 lI ?d r? 組成的平面 與 畢奧－薩伐爾定律 . 畢奧 薩伐爾定律 基本思路： lI ?dI B?d ?? BB ?? d? 200 d4d rrlIB ??? ????畢－薩定律： Xi’an Jaotong University PlI ?d例： PPlI ?dlI ?dlI ?dP39。r??d??????LL rrIlB ?? d2d0?? I0???1dl?I 1B?2B?2dl?101 2 rIB???1r?2r?L202 2 rIB???lBlB ???? dd 21 ???對一對線元來說 2211 c o sdc o sd ?? lBlB ??2201102d2drIrrIr???????? 0??d環(huán)路不包圍電流 ,則磁場環(huán)流為零 若環(huán)路方向反向 , 情況如何？ 若環(huán)路中不包圍電流的情況？ Xi’an Jaotong University kII ~1nk II ~1?—— 在環(huán)路 L 中 —— 在環(huán)路 L 外 L1I2IiI1?kInIkI? ?? ??? L iL lBlB ???? dd則磁場環(huán)流為 ? ? ?? L i lB ?? d 010 ?? ??ki iI? 內(nèi)）LIki i (10 ??? ?磁感應(yīng)強度沿一閉合路徑 L 的線積分 , 等于路徑 L 包圍的電流強度的代數(shù)和的 0? 倍 ?? ?? iL IlB 0d ???安培環(huán)路定理 推廣到一般情況 Xi’an Jaotong University (1)積分回路方向與電流方向呈右螺旋關(guān)系 滿足右螺旋關(guān)系時 0?iI 反之 0?iI(2)磁場是有旋場 ? ?L lB ?? d —— 不代表磁場力的功 , 僅是磁場與 電流的關(guān)系 —— 電流是磁場渦旋的軸心 (4)安培環(huán)路定理只適用于閉合的載流導(dǎo)線 ,對于 任意設(shè)想的一段載流導(dǎo)線不成立 (3)環(huán)路上各點的磁場為所有電流的貢獻 ?討論 Xi’an Jaotong University 安培環(huán)路定理的應(yīng)用 例 求無限長圓柱面電流的磁場分布。 . . . . . . . . . . . . . . . B a b c d M . 解 過管內(nèi) M 點作矩形閉合路徑 abcda ??? L ldB ?????? ??????? abbccdda ldBldBldBldB ???????? 0?ldB ?? ? 0???? ?? abcdldBldB ????0?????? ?? bcBdaBldBldB Mbcda????InBbcda 0, ??? InBB M 0??? 0?B?在 ba 和 dc 段上 螺線管外部 Xi’an Jaotong University 例 求螺繞環(huán)電流的磁場分布 解 roIN在螺繞環(huán)內(nèi)部做一個環(huán)路 ,可得 ?L lB dc o s ? ?? L lB d rB ??? 2 NI0?? )2/(0 rNIB ?? ? 若螺繞環(huán)的截面很小， rr ?IrNB ?? 20?內(nèi) nI0??內(nèi)部為均勻磁場 若在外部再做一個環(huán)路 ,可得 ? ? 0iI 0?外B螺繞環(huán)與無限長螺線管一樣 ,磁場全部集中在管內(nèi)部 Xi’an Jaotong University 例 求“無限大
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