磁場2 完整版課件

1、恒磁場復(fù)習(xí)課溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院 例題與練習(xí) 基本知識點(diǎn) 作業(yè)與小結(jié)畢奧-薩伐爾定理安培環(huán)路定理一. 基本知識點(diǎn)溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院1. 基本規(guī)律安培定律高斯定理安培力洛侖茲力磁矢勢(1). 直電流的磁場+aP無限長載流直導(dǎo)線半無限長載流直導(dǎo)線直導(dǎo)線延長線上一. 基本知識點(diǎn)溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院2. 重要結(jié)論(2). 圓電流軸線上某點(diǎn)的磁場方向： 右手螺旋法則大?。?載流圓環(huán)圓心處的 圓心角 載流圓弧 圓心角RxIPx一. 基本知識點(diǎn)溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院(3). 長直載流螺線管(5). 環(huán)形載流螺線管(4). 無限大載流導(dǎo)體薄板板上下兩側(cè)為均勻磁場.一. 基本知識點(diǎn)溫州大

2、學(xué)物理與電子信息學(xué)院3.電場、磁場中典型結(jié)論的比較外內(nèi)內(nèi)外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靜電場磁 場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，或有勢場電力線起于正電荷、止于負(fù)電荷。靜電場是有源場 磁力線閉合、無自由磁荷磁場是無源場一. 基本知識點(diǎn)溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院例題1: 一根外半徑為R1的無限長圓柱形導(dǎo)體管 , 管內(nèi)空心部分的半徑為R2 , 空心部分的軸與圓柱的軸相平行但不重合, 兩軸間距離為a(aR2) , 現(xiàn)有電流I沿導(dǎo)體管流動 , 電流均勻分布在管的橫截面上 , 方向與管軸平行 .1)圓柱軸線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小. 2)空心部分軸線

3、上的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.求:二. 例題與練習(xí)溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院解：由于空心部分的存在,磁場的柱= 對稱性被破壞 , 因而此題解法需= 用補(bǔ)償法.(應(yīng)保持原有的電流密= 度不變.)以電流 I 填滿空心部分然后再用 -I 填一次 , 以抵 消第一次填補(bǔ)的影響 , 因而整個磁場相當(dāng)于與一個大的圓柱電流和一個半徑為 R2 的反向圓柱電流 -I 產(chǎn)生的磁場的疊加 .二. 例題與練習(xí)溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院大圓柱電流在軸線O上產(chǎn)生的磁場為零小圓柱電流在軸線O上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為即2)空心部分軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度B0小圓柱電流在自身軸線上產(chǎn)生磁場為零大圓柱電流在O出產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1)圓柱軸線上的磁感

4、應(yīng)強(qiáng)度B0二. 例題與練習(xí)溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院練習(xí)1：一塑料薄圓盤,半徑為R , 電荷 q 均勻分布于表面 ,圓盤繞通過盤心垂直面的軸勻速轉(zhuǎn)動 , 角速度求：2)圓盤的磁矩;3)若此圓盤處在水平向右的勻強(qiáng)磁場B中,求該圓盤所受的磁力矩。 。1)圓盤中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度;q二. 例題與練習(xí)溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院其中在O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度(方向垂直盤面向外)解: 1)用圓電流公式計算.圓盤旋轉(zhuǎn)時相當(dāng)于不同半徑的圓電流的集合.如上所取細(xì)環(huán)對應(yīng)的電流二. 例題與練習(xí)溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院3)根據(jù)任意閉合回路在外磁場B中所受的磁力矩計向上2)根據(jù)線圈磁矩的定義,與細(xì)環(huán)電流對應(yīng)的磁矩應(yīng)為由于各細(xì)環(huán)

5、的磁矩方向相同,因此總磁矩為(方向垂直盤面向外)算公式, 得二. 例題與練習(xí)溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院 一長直導(dǎo)線通有電流I1=20A , 其旁有一載流直導(dǎo)線ab , 兩線共面。ab長為L=9.010-2m , 通以電流I2=10A , 線段ab垂直于長直導(dǎo)線 , a端到長直導(dǎo)線的距離為d = 1 10-2 m 。 。求： 1)導(dǎo)線ab所受的力2)導(dǎo)線ab所受作用力對O點(diǎn)的力矩.例題2:溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院二. 例題與練習(xí)1)設(shè)在導(dǎo)線ab上距長直導(dǎo)線為 l 處取電流元 I2dl , 該處磁感應(yīng)強(qiáng)度僅由 I1 所產(chǎn)生 , 其大小為(垂直紙面向里)則 I2dl 所受磁力的大小為方向垂直ab 向上解:則 ab 所受磁力的大小為溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院二. 例題與練習(xí)2) 如上所取電流元 I2dl 所受磁力對O點(diǎn)的 力矩大小為方向垂直紙面向外由于各電流元所受磁力對O點(diǎn)的力矩方向相同,所以整個導(dǎo)線ab所受磁力對O點(diǎn)的力矩大小為方向垂直紙面向外.溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院二. 例題與練習(xí)練習(xí)2:已知：R N I求：球心處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右（下一頁）溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院二. 例題與練習(xí)練習(xí)3：已知：R I求：軸心處磁感應(yīng)強(qiáng)度考慮對稱性溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院二. 例題與練習(xí)溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院三. 作業(yè)與小結(jié)1. 作