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大学物理 第十二章。真奧中的稳恒磁场 结构框图 磁现象安培定律 真空中的稳恒磁场 磁感应「毕-萨一磁场的高斯定理 磁场的 强度定律一安培环路定理 基本性质 洛仑一带电粒子在磁 霍耳效应 磁力 兹力 场中的运动 作用 安培 定律 磁力和磁力矩磁力的功 第2页共28页
大学物理 第2页 共28页 结构框图 第十二章 真空中的稳恒磁场 真 空 中 的 稳 恒 磁 场 磁感应 强度 毕-萨 定律 磁场的高斯定理 安培环路定理 磁场的 基本性质 洛仑 兹力 安培 定律 带电粒子在磁 场中的运动 霍耳效应 磁力和磁力矩 磁力的功 磁力 作用 磁现象 安培定律
大学物理 第一节磁的基本现象和基本规律 、磁铁的磁性 磁极:磁性特强的区域 作用规律:同性磁极相互排斥, 异性磁极相互吸引 s 第3页共28页
大学物理 第3页 共28页 第一节 磁的基本现象和基本规律 一、磁铁的磁性 磁极：磁性特强的区域 N S 作用规律：同性磁极相互排斥， 异性磁极相互吸引
士学物理 、电流的磁效应 A B 奥斯特实验表明:电流对 磁极有力的作用 S N 磁铁对电流有作用 电流间有 相互作用 载流线圈的行为象一块磁铁 第4页共28页
大学物理 第4页 共28页 二、电流的磁效应 奥斯特实验表明：电流对 磁极有力的作用 磁铁对电流有作用 电流间有 相互作用 载流线圈的行为象一块磁铁
大学物理 磁现象解释:近距作用观点 礅极 礅极 磁场 电流 电流 电流、磁铁的本源一致:安培分子环流假说 Q OOO 本质:运动电荷激发磁场,磁场传递运动电荷间的相互 作用。 第5页共28页
大学物理 第5页 共28页 磁现象解释：近距作用观点 磁场 磁极 磁极 电流 电流 电流、磁铁的本源一致：安培分子环流假说 本质:运动电荷激发磁场,磁场传递运动电荷间的相互 作用
大学物理 三、安培定律 2 de 12 dea=k 12 S中k=A 4丌 真空磁导率=4x×10NA2 P49安培定律力方向的判断: I,dt I,dt 2-2dl Ⅰ2d 2 d dF (a)平行电流元 (b)垂直电流元 第6页共28页
大学物理 第6页 共28页 三、安培定律 I1 I2 1 1 I d l 2 2 I d l 12 r 12 d F 2 1 2 2 2 1 1 1 2 1 2 d ( d ˆ ) d r I l I l r F k = SI中 4 0 k = 真空磁导率 7 2 0 4 10 N/A − = P.49 安培定律力方向的判断：
大学物理 第二节稳恒磁场及其描述 磁感应强度B 如同静电场中F1 g192 4汇E 将q2看作试探电荷F12=q4兀E r2=ge 102dl2×(l1d1×2) dH12-4π ldl×dB dB=41,dl×r12 4兀 2 2 第7页共28页
大学物理 第7页 共28页 第二节 稳恒磁场及其描述 一、磁感应强度 B 如同静电场中 2 12 12 1 2 0 12 ˆ 4 π 1 r r q q F = 将q2看作试探电荷 r q E r q F q 2 1 2 2 1 2 1 0 1 2 2 ˆ 4 π 1 = = I l B r I l I l r F d d d ( d ˆ ) 4 π d 2 2 2 1 2 0 2 2 1 1 1 2 1 2 = = 2 12 0 1 1 12 d ˆ 4 π d r I l r B =
大学物理 对整个电流积分得B=地4d4×2 4兀J 描述磁场的基本物理量是磁感应强度B。 单位:在国际单位制中1T]=特斯拉 操作定义:试探电流元在磁场中受力 de= du x b=l dBsin 0 B=ddf) 2丿max 大小:受力最大时之值 B l d 2 方向:电流元稳定平衡时的聪 第8页共28页
大学物理 第8页 共28页 对整个电流积分得 B 描述磁场的基本物理量是磁感应强度 。 = 1 2 12 0 1 1 12 d ˆ 4 π L r I l r B 单位：在国际单位制中 1[T]=1特斯拉 操作定义：试探电流元在磁场中受力 d F2 = I 2 dl 2 B = I 2 dl 2 Bsin 方向：电流元稳定平衡时的取向 大小：受力最大时之值 B 2 2 2 max d (d ) I l F B =
大学物理 毕奥一萨伐尔定律 求解电流磁场分布基本思路 将电流视为 电流元磁场公式 电流元的集合 磁场叠加原理电流磁场分布 电流元产生的磁场dB=</d7x d↑r 4兀 电流L产生的磁场B=4dB= Ⅰdl× ldl 4兀r hold sin 6 谷∫大小:4x。毕萨定律:电流元产生磁 场的规律,与点电荷电场公 方向:右手法则式作用地位等价 第9页共28页
大学物理 第9页 共28页 二、毕奥—萨伐尔定律 求解电流磁场分布基本思路： 将电流视为 电流元的集合 电流元磁场公式 磁场叠加原理 电流磁场分布 毕—萨定律：电流元产生磁 场的规律,与点电荷电场公 式作用地位等价。 2 0 d ˆ 4π d r I l r B = 电流元产生的磁场 电流L产生的磁场 = = L L r I l r B B 2 0 d ˆ 4π d . r P B d I I l d L r I l 2 0 4 π d sin 大小： 方向：右手法则 B
大学物理 试比较点电荷电场公式与电流元毕奥一萨伐尔定律 1 d de AdB=地 dl×r 4πr 4兀 相同之处: o都是元场源产生场的公式 元电荷或点电荷产生的电场 元电流产生的磁场 ②场强都与r2成反比 ●都是计算场的理论基础 计算不能视为点电荷带电体产生的电场的基础 计算任意形状电流产生的磁场的基础 第10页共28页
大学物理 第10页共28页 2 0 d ˆ 4π d r I l r B = 试比较点电荷电场公式与电流元毕奥—萨伐尔定律 r r q E ˆ d 4π 1 d 2 0 = 相同之处： 都是元场源产生场的公式 元电荷或点电荷产生的电场 元电流产生的磁场 场强都与 r 2 成反比 都是计算场的理论基础 计算不能视为点电荷带电体产生的电场的基础 计算任意形状电流产生的磁场的基础