大學(xué)物理 磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度

1++++++一電流密度1.電流——帶電粒子的定向運動單位:安培(A)單位時間內(nèi)通過某橫截面的電量稱為電流強(qiáng)度.習(xí)慣上規(guī)定正電荷運動的方向為電流的正方向.§6.1電流電動勢22.電流密度32.電流密度單位:安培每平方米(A/m2)

電流密度矢量

的方向沿該點電場

的方向，大小等于通過與該點場強(qiáng)方向垂直的單位面積的電流強(qiáng)度.—描述電路中某點電流強(qiáng)弱和方向的物理量4三電動勢5非靜電力:能把正電荷從電勢較低的點(如電源負(fù)極板)送到電勢較高的點(如電源正極板)的作用力稱為非靜電力.電源：提供非靜電力的裝置.+++---+非靜電場場強(qiáng):單位正電荷所受的非靜電力.6電源電動勢的定義：把單位正電荷從負(fù)極通過電源內(nèi)部移到正極時，電源中的非靜電力所作的功.自負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部到正極的方向為電動勢的正方向.此定義也適用于非靜電力作用在整個回路上的情況（如電磁感應(yīng)）電源電動勢也可定義為把單位正電荷繞閉合回路一周時，電源中非靜電力所作的功.（電源外部）7一基本磁現(xiàn)象1.磁的概念☆磁性：能吸引鐵磁物質(zhì)(Fe、Co、Ni）的一種特性☆磁體：具有磁性的物體☆地磁：地球是一個大磁體?！畲艠O：磁性集中的區(qū)域沒有獨立的N極和S極磁偏角§6.2磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度81820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特(H.C.Oersted，1777－1851）發(fā)現(xiàn)了小磁針在通電導(dǎo)線周圍受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

磁鐵對載流導(dǎo)線、載流導(dǎo)線之間或載流線圈之間也有相互作用。實驗發(fā)現(xiàn)：2.磁現(xiàn)象的本質(zhì)—-運動電荷9☆安培的分子電流假說②近代分子電流的概念：軌道圓電流＋自旋圓電流＝分子電流①

1822年安培提出了用分子電流來解釋磁性起源。

一切磁現(xiàn)象的根源是電流.任何物質(zhì)的分子中都存在有圓形電流，稱為分子電流.分子電流相當(dāng)于一個基元磁鐵.10二磁感應(yīng)強(qiáng)度1.磁場電流(或磁鐵)磁場電流(或磁鐵)磁場對外的重要表現(xiàn)磁場對進(jìn)入場中的運動電荷或載流導(dǎo)體有磁力的作用載流導(dǎo)體在磁場中移動時，磁場的作用力對載流導(dǎo)體做功，表明磁場具有能量磁場與電場一樣、是客觀存在的特殊形態(tài)的物質(zhì)。112.磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場方向：在平衡位置處，磁力矩為零，線圈正法線所指的方向，定義為線圈所在處的磁場方向（圖2實線所示）.圖2圖1試驗線圈線圈轉(zhuǎn)過90o，此時線圈所受磁力矩最大，圖2虛線所示，記為Mmax

實驗指出磁矩

是矢量,方向與線圈的法線方向一致.表示沿法線方向的單位矢量，法線與電流流向成右螺旋關(guān)系

12磁感強(qiáng)度大小磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位：特斯拉（T）1特斯拉＝104高斯（1T＝104G）磁場中某點處磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與該點處試驗線圈在穩(wěn)定平衡位置時的法線方向相同；磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小等于具有單位磁矩的試驗線圈所受到的最大磁力矩.比值的大小可以反映各點磁場的強(qiáng)弱。13三磁通量曲線上每一點的切線方向就是該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B的方向；規(guī)定：通過磁場中某點處垂直于B矢量的單位面積的磁力線條數(shù)等于該點B矢量的量值，這樣，曲線的疏密程度可以表示該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

的大小.I1.磁力線SNI14磁力線的特性:SNI(1)磁場中每一條磁力線都是環(huán)繞電流的閉合曲線，而且每條閉合磁力線都與閉合電路互相套合，因此磁場是渦旋場。(2)任何兩條磁力線在空間不相交.磁力線的環(huán)繞方向與電流方向之間可以用右手定則表示。若拇指指向電流方向，則四指方向即為磁力線方向；若四指方向為電流方向，則拇指方向為磁力線方向。15單位：韋伯（Wb）

2.磁通量磁通量：穿過磁場中某一曲面的磁力線總數(shù)，稱為穿過該曲面的磁通量，用符號表示.16磁場中的高斯定理：穿過任意閉合曲面的總磁通量必為零.四磁場中的高斯定理17五畢奧-薩伐爾定律18P*對于真空中的磁場：真空的磁導(dǎo)率19磁感強(qiáng)度疊加原理：任意形狀的載流導(dǎo)線在給定點P產(chǎn)生的磁場，等于各段電流元在該點產(chǎn)生的磁場的矢量和.

國際單位制中，真空中畢奧—薩伐爾定律或20運動電荷的磁場Idl++++++vISIq電流元Idl內(nèi)，有個帶電粒子。導(dǎo)體的單位體積內(nèi)有n個帶電粒子，每個粒子帶有電量q，以速度

沿電流元

的方向作勻速運動而形成導(dǎo)體中的電流。電流元的橫截面為S，那么，單位時間內(nèi)通過截面S的電量，即電流強(qiáng)度I為則一個帶電粒子產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為+vr-vr矢量式表示B,v和r三者符合右手螺旋法則一載流直導(dǎo)線，電流為I，方向沿x軸正方向，導(dǎo)線兩端到P點的連線與導(dǎo)線的夾角分別為1和2

。求距導(dǎo)線為a處P點的磁感應(yīng)強(qiáng)度。OPaxxr1.載流直導(dǎo)線的磁場六畢奧-薩伐爾定律的應(yīng)用解：任取一電流元在給定點P產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為方向垂直紙面向外.23OPaxxr242.圓弧形電流在圓心產(chǎn)生的磁場

已知:R、I，圓心角為θ，求在圓心O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度.解：任取電流元θrR

圓電流中心的磁場1/n圓電流的中心的磁場在圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為方向垂直于紙面