物理学 7-3磁场磁感强度 第五版 磁现象的一般认识( Magnetic phenomenon) 1磁现象人们发现磁现象已有两千五百多年 《吕氏春秋》:“慈石召铁”磁石吸铁性质 《韩非子有度》:“司南”磁石琢磨成的指南针 11世纪,沈括制造了航海用的指南针, 并在《梦溪笔谈》中作了详细的记载 材料: 天然磁铁矿石:四氧化三铁(FeO)F 人工磁铁:氧化铁(Fe2O)与一种或 多种二价金属氧化物(CuO,MmO, BaO等)的粉末混合高温烧结而成 第七章恒定磁场 1/13
第七章 恒定磁场 物理学 第五版 7-3 磁场 磁感强度 1/13 人们发现磁现象已有两千五百多年 磁现象的一般认识(Magnetic phenomenon) 《吕氏春秋》:“慈石召铁” 磁石吸铁性质 《韩非子·有度》：“司南” 磁石琢磨成的指南针 1.磁现象 11世纪，沈括制造了航海用的指南针， 并在《梦溪笔谈》中作了详细的记载 • 材料： • 人工磁铁：氧化铁(Fe2O3)与一种或 多种二价金属氧化物(CuO，MnO, BaO等)的粉末混合高温烧结而成 • 天然磁铁矿石：四氧化三铁(Fe3O4)
物理学 7-3磁场磁感强度 第五版 磁现象 Magnetic phenomenon) 磁性( Magnetism):可吸引铁,镍,钴等物质 磁极( Magnetic poles)∷:两端处磁性最强 口磁力 Magnetic force):磁极同性相斥,异性相吸 指向 Direction):悬挂的条形磁铁会自动地转 向南北方向,指向北方的磁极为北极(N,指 向南方的磁极为南极S) 第七章恒定磁场 2/13
第七章 恒定磁场 物理学 第五版 7-3 磁场 磁感强度 2/13 • 磁现象(Magnetic phenomenon) 磁性(Magnetism):可吸引铁，镍，钴等物质 磁极(Magnetiic poles):两端处磁性最强 磁力(Magnetic force):磁极同性相斥，异性相吸 指向(Direction):悬挂的条形磁铁会自动地转 向南北方向，指向北方的磁极为北极(N)，指 向南方的磁极为南极(S) N S N S N S
物理学 7-3磁场磁感强度 第五版 2几个重要实验 Several important experiments) 实验一(奧斯特)( Exp one: Oersted 揭示出电流可对磁针施加作用力 实验二(安培)( Exp two: Ampere) 揭示出磁铁会对电流施加作用力 aI B F N 实验一 Exp one 实验三Ep心 第七章恒定磁场 3/13
第七章 恒定磁场 物理学 第五版 7-3 磁场 磁感强度 3/13 2.几个重要实验(Several important experiments) N S AI B N S 揭示出电流可对磁针施加作用力 实验二(安培) (Exp two ：Ampere)： S N N S I 揭示出磁铁会对电流施加作用力 F I 实验一(奥斯特) (Exp one ：Oersted) 实验一 Exp one 实验二 Exp two
物理学 7-3磁场磁感强度 第五版 实验三(安培)( Exp three: Ampere): 实验三 Exp three /揭示出载流 导线之间有 相互作用力 相互吸引 相互排斥 Attract each other Repel each other 第七章恒定磁场 4/13
第七章 恒定磁场 物理学 第五版 7-3 磁场 磁感强度 4/13 实验三(安培) (Exp three ：Ampere) ： 揭示出载流 导线之间有 相互作用力 实验三 Exp three 相互吸引 Attract each other 相互排斥 Repel each other
物理学 7-3磁场磁感强度 第五版 3安培环形电流假说 (Ampere circuital current hypothesis) 安培环形电流观点:物质的每个分 子都存在着环形电流——分子电流 Ampere circuital current opinion: Each molecule composed of the material there is a circuital current - Molecular current 一般情况下,这些分子电流杂乱无章 排列,则宏观上就不会显现出磁性来 第七章恒定磁场 5/13
第七章 恒定磁场 物理学 第五版 7-3 磁场 磁感强度 5/13 3.安培环形电流假说 (Ampère circuital current hypothesis) 安培环形电流观点：物质的每个分 子都存在着环形电流——分子电流 Ampere circuital current opinion: Each molecule composed of the material there is a circuital current - Molecular current 一般情况下，这些分子电流杂乱无章 排列，则宏观上就不会显现出磁性来
物理学 7-3磁场磁感强度 第五版 当这些分子电流作定向排列, 则宏观上就会显现出磁性来 SN 结论:磁现象的本源是电荷的运动 Conclusion: The origin of magnetic phenomenon is the motion of charge 第七章恒定磁场 6/13
第七章 恒定磁场 物理学 第五版 7-3 磁场 磁感强度 6/13 S N N S 结论：磁现象的本源是电荷的运动 当这些分子电流作定向排列， 则宏观上就会显现出磁性来 Conclusion: The origin of magnetic phenomenon is the motion of charge
物理学 7-3磁场磁感强度 第五版 磁场( Magnetic field) 大量实验表明,运动电荷周围存在的一种特殊物质 A large number ofexperiments indicated that the surroundings of moving electric charge exist a special matter-- Magnetic field 磁铁 磁铁 Magent 磁场 Magent 电流 Magnetic 电流 Current field Current 运动电荷 磁场 运动电荷 Moving Magnetic Moving charge field charge 第七章恒定磁场 7/13
第七章 恒定磁场 物理学 第五版 7-3 磁场 磁感强度 7/13 大量实验表明，运动电荷周围存在的一种特殊物质 一、磁场(Magnetic field ): 磁 场 Magnetic field 磁铁 Magent 磁铁 Magent 电流 Current 电流 Current A large number of experiments indicated that the surroundings of moving electric charge exist a special matter--- Magnetic field 运动电荷 Moving charge 运动电荷 Moving charge 磁 场 Magnetic field
物理学 7-3磁场磁感强度 第五版 讨论( Discussion) 无论电荷静止还是运动,都会激发电场, 所以电荷间都存在库仑相互作用 Regardless of static charge or moving charge will creates the electric field, there so are Coulombs interaction between the charges 口运动的电荷才会激发磁场,即只有 运动电荷之间才存在磁的相互作用 The moving charge will creates magnetic field, that is, there only is magnetic interaction between the moving charges 第七章恒定磁场 8/13
第七章 恒定磁场 物理学 第五版 7-3 磁场 磁感强度 8/13 无论电荷静止还是运动，都会激发电场， 所以电荷间都存在库仑相互作用 运动的电荷才会激发磁场，即只有 运动电荷之间才存在磁的相互作用 讨论(Discussion) Regardless of static charge or moving charge will creates the electric field, there so are Coulomb’s interaction between the charges The moving charge will creates magnetic field, that is, there only is magnetic interaction between the moving charges
物理学 7-3磁场磁感强度 第五版 磁感强度B的定义 Magnetic induction intensity 磁场 运动电荷 Magnetic F 磁场力 Moving field Magnetic force charge 带电粒子在磁场中运动 所受力与运动方向有关 7—0 F=0 实验发现带电粒子在磁 场中沿某一特定直线方 X|向运动时不受力,此直 线方向与运动电荷无关。瓜 第七章恒定磁场 9/13
第七章 恒定磁场 物理学 第五版 7-3 磁场 磁感强度 9/13 x y z o 运动电荷 Moving charge 磁场 Magnetic field F = 0 二 磁感强度B的定义 (Magnetic induction intensity) + v 带电粒子在磁场中运动 所受力与运动方向有关. 实验发现带电粒子在磁 场中沿某一特定直线方 向运动时不受力，此直 线方向与运动电荷无关. v + v v 磁场力 Magnetic force
物理学 7-3磁场磁感强度 第五版 带电粒子在磁场中 沿其他方向运动时 F垂直于与特定直 线所组成的平面。 q 当带电粒子在磁场 中垂直于此特定直 线运动时受力最大 F=F 正电负电荷■ maX q max 大小与q,乙无关。 gb 第七章恒定磁场 10/13
第七章 恒定磁场 物理学 第五版 7-3 磁场 磁感强度 10/13 带电粒子在磁场中 沿其他方向运动时 F垂直于v与特定直 线所组成的平面。 当带电粒子在磁场 中垂直于此特定直 线运动时受力最大. ⊥ F = F = F max Fmax qv 大小与q,v 无关。 Fmax qv