第十章 運(yùn)動(dòng)電荷間相互作用 穩(wěn)恒磁場(chǎng)

第十章運(yùn)動(dòng)電荷間的相互作用穩(wěn)恒磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)框圖運(yùn)動(dòng)電荷間的相互作用磁場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度畢-薩定律磁場(chǎng)的高斯定理安培環(huán)路定理磁場(chǎng)的基本性質(zhì)洛侖茲力安培定律帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)霍耳效應(yīng)磁力和磁力矩磁力的功順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)和鐵磁質(zhì)的磁化磁場(chǎng)強(qiáng)度介質(zhì)中的安培環(huán)路定理學(xué)時(shí)：10難點(diǎn)運(yùn)動(dòng)電荷之間的相互作用，磁場(chǎng)是電場(chǎng)的相對(duì)論效應(yīng)，磁介質(zhì)重點(diǎn)基本概念：磁感應(yīng)強(qiáng)度，電流磁矩，磁通量，基本規(guī)律：磁場(chǎng)疊加原理，

畢－薩定律及其應(yīng)用，穩(wěn)恒磁場(chǎng)高斯定理和環(huán)路定理，磁場(chǎng)的基本性質(zhì)（無(wú)源場(chǎng)、渦旋場(chǎng)）基本計(jì)算：穩(wěn)恒磁場(chǎng)分布，洛侖茲力，安培力，磁力矩，無(wú)論檢驗(yàn)電荷相對(duì)于觀察者（場(chǎng)源電荷）運(yùn)動(dòng)或靜止場(chǎng)中檢驗(yàn)電荷受力求解分布本節(jié)討論的“運(yùn)動(dòng)”電荷相互作用不是指場(chǎng)源電荷與檢驗(yàn)電荷間相對(duì)運(yùn)動(dòng).而是指對(duì)觀察者而言，場(chǎng)源電荷、檢驗(yàn)電荷是運(yùn)動(dòng)的.上一章討論的電相互作用：場(chǎng)源電荷相對(duì)于觀察者靜止（靜電場(chǎng)）§10.1運(yùn)動(dòng)電荷間相互作用？S系z(mì)z'xS‘系：只有電場(chǎng),無(wú)磁場(chǎng)。F'x'

F=?求S系磁場(chǎng)是從哪里來(lái)的？？？得在系中看來(lái)，以運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)源電荷和以運(yùn)動(dòng)的檢驗(yàn)電荷間相互作用：只與場(chǎng)源電荷有關(guān)令為磁感應(yīng)強(qiáng)度電場(chǎng)力磁場(chǎng)力得：（教材）[例一]在S系中以沿x軸勻速運(yùn)動(dòng)點(diǎn)電荷q的電場(chǎng).（電場(chǎng)對(duì)x軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分布，可只討論xy平面內(nèi)的情況。）至場(chǎng)點(diǎn)位矢與夾角.式中：討論與系中（靜電場(chǎng)）比較比較：在系中（靜電場(chǎng)，球?qū)ΨQ分布）在系中（運(yùn)動(dòng)電荷的電場(chǎng)，無(wú)球?qū)ΨQ性）對(duì)方向旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分布靜止電荷的電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電荷的電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電荷間的相互作用：磁感應(yīng)強(qiáng)度：檢驗(yàn)電荷相對(duì)于觀察者的速度場(chǎng)源電荷相對(duì)于觀察者的速度磁場(chǎng)力：與場(chǎng)源電荷、檢驗(yàn)電荷相對(duì)于觀察者的速度均有關(guān)。電場(chǎng)力：與場(chǎng)源電荷相對(duì)于觀察者的速度有關(guān)；與檢驗(yàn)電荷相對(duì)于觀察者的速度無(wú)關(guān)。所以，磁場(chǎng)是電場(chǎng)的相對(duì)論效應(yīng)。磁場(chǎng)力只是運(yùn)動(dòng)電荷相互作用力的一部分(是其中與檢驗(yàn)電荷相對(duì)于觀察者速度相關(guān)的那一部分)，不是空間又出現(xiàn)了一個(gè)新的場(chǎng)，而是為了處理問(wèn)題方便，人為地定義了一個(gè)新的場(chǎng)——磁場(chǎng).我曾確信，在磁場(chǎng)中作用在一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體上的電動(dòng)力不過(guò)是一種電場(chǎng)力罷了，正是這種確信或多或少地促使我去研究狹義相對(duì)論。

——愛因斯坦電磁場(chǎng)是統(tǒng)一的整體，在不同條件下表現(xiàn)形式不同，其物理圖象是：檢驗(yàn)電荷靜止——只受電場(chǎng)力運(yùn)動(dòng)（相對(duì)觀察者）電場(chǎng)力磁場(chǎng)力場(chǎng)源靜止電荷—激發(fā)靜電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電荷（相對(duì)于觀察者）激發(fā)電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)要求：對(duì)磁場(chǎng)的來(lái)源，電磁場(chǎng)的統(tǒng)一性，在不同條件下的表現(xiàn)形式形成清晰的物理圖象；電現(xiàn)象磁現(xiàn)象電流的磁效應(yīng)電磁感應(yīng)麥克斯韋方程磁場(chǎng)是電場(chǎng)的相對(duì)論效應(yīng)注意：在電磁學(xué)中，無(wú)論速度多么?。╲<<c），伽利略變換都不適用，電磁場(chǎng)的變換必須應(yīng)用相對(duì)論變換?！?0.2磁感應(yīng)強(qiáng)度畢奧—薩伐爾定律及其應(yīng)用一.磁感應(yīng)強(qiáng)度1.定義：磁場(chǎng)是電場(chǎng)的相對(duì)論效應(yīng)將解：代入相對(duì)于觀察者以勻速直線運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)電荷的磁場(chǎng).[例]

定義真空磁導(dǎo)率：在條件下得：大?。悍较颍河沂致菪▌t，垂直于、決定的平面2.磁場(chǎng)疊加原理如果空間不止一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷，則空間某點(diǎn)總磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各場(chǎng)源電荷單獨(dú)在該點(diǎn)激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和：練習(xí)：P30910-5已知：求：解：在上取以沿運(yùn)動(dòng)各在點(diǎn)處同向：方向垂直于紙面向里.二.畢奧—薩伐爾定律1820年4月:丹麥物理學(xué)家奧斯特（1777～1851）發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)?！懊腿淮蜷_了科學(xué)中一個(gè)黑暗領(lǐng)域的大門?！?/p>

——法拉第.畢－薩定律：電流元產(chǎn)生磁場(chǎng)的規(guī)律求解電流磁場(chǎng)分布基本思路：將電流視為電流元的集合電流元磁場(chǎng)公式磁場(chǎng)疊加原理電流磁場(chǎng)分布與點(diǎn)電荷電場(chǎng)公式作用地位等價(jià)推證：出發(fā)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)電荷磁場(chǎng)磁場(chǎng)疊