物理課件大物下10-16磁場(chǎng)

Dareandtheworldalwaysyields.Ifitbeatsyousometimes,dareitagainandagainanditwillsuccumb.---W.M.Thackeray.Britishnovelist

載流導(dǎo)線的磁感應(yīng)強(qiáng)度：載流直導(dǎo)線：無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線:與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合畢－薩－拉定律：圓電流中心的場(chǎng)：磁偶極矩：圓電流的磁場(chǎng):無(wú)限長(zhǎng)螺線管：I=q[n(vs)]dN=nsdl電荷數(shù)dlvqS+I4.運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)體元內(nèi)所有運(yùn)動(dòng)電荷激發(fā)磁場(chǎng)dB每個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷激發(fā)的磁場(chǎng)B例4.半徑R,表面均勻帶電q的塑料圓盤,以ω轉(zhuǎn)動(dòng).

求:盤中心B及盤PmωRq解:Rdrrω選圖示圓環(huán)元,求其等效電流dI圓環(huán)元在圓心激發(fā)磁場(chǎng)元圓電流元線圈的磁矩元1.1磁感應(yīng)線直線電流磁感應(yīng)線I為形象描述磁場(chǎng)分布,模仿電場(chǎng)線在磁場(chǎng)中引入磁感應(yīng)線(1)概念:能反映磁場(chǎng)特征并能表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱方向的假想曲線(2)特性:環(huán)繞電流無(wú)頭無(wú)尾的閉合曲線疏密切向并標(biāo)出在空間源于N極,終于S極;在磁鐵內(nèi)部則相反!磁感應(yīng)線與電流方向的關(guān)系滿足右手螺旋法則(3)幾種常見(jiàn)的磁感應(yīng)線I圓電流磁感應(yīng)線通電螺線管磁感應(yīng)線II10.2

磁場(chǎng)中的基本定理1.

磁場(chǎng)中的高斯定理1.3

磁場(chǎng)中的高斯定理：1.2磁通量SdSBθ(2)磁通量數(shù)學(xué)表達(dá)式:元通量非閉面封閉面表述:穿過(guò)任一閉合面的磁通量恒為0數(shù)學(xué)表達(dá)式:物理意義:磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)(1)磁通量概念:某一面元與其上的點(diǎn)積討論：1.開口半徑為R的曲面置于勻B中,則過(guò)此曲面的磁通量Bn內(nèi)B解:BR2cos2.求過(guò)此圓柱面?zhèn)让娴拇磐?a3aIl2a解:0Bn內(nèi)—問(wèn)題：證明不存在球?qū)ΨQ輻射狀磁場(chǎng)：2.磁場(chǎng)中的安培環(huán)路定理2.1

安培環(huán)路定理

法國(guó)物理學(xué)家安培建立起磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)任一閉合曲線的線積分與穿過(guò)該閉合曲線所有電流代數(shù)和之間的關(guān)系(1)導(dǎo)出(以長(zhǎng)直載流導(dǎo)線激發(fā)場(chǎng)為例)BIrl電流穿過(guò)圓形環(huán)路電流穿過(guò)任意形狀環(huán)路θrBdlIPOl??若改變環(huán)路繞行方向rBdlIPOlθaθ?約定I與路徑成右手螺旋為+,可將上述情形統(tǒng)一表達(dá)為I繞向方行I繞向方行否則為-.電流在閉合回路外部Ql1l2P..IΔ.閉合路徑l內(nèi)外均有電流穿過(guò)I1InIn+1I2In+kIn+2(2)表述:

磁場(chǎng)沿任何閉合曲線的線積分等于穿過(guò)該環(huán)路所有電流代數(shù)和的0倍(3)數(shù)學(xué)表達(dá)式:(5)說(shuō)明通過(guò)任一閉合曲線的環(huán)流只與穿過(guò)環(huán)路的電流有關(guān)(4)本質(zhì)：磁場(chǎng)是非保守場(chǎng)，有旋場(chǎng)(渦旋場(chǎng))方向:沿環(huán)路方向(或與環(huán)路垂直)大小:相等(或分區(qū)域相等0)環(huán)流不等于零的矢量場(chǎng)曲線上的是由全部電流(曲線內(nèi)、外電流)共同激發(fā)安培環(huán)路定理描述環(huán)流與I關(guān)系,而不是與I關(guān)系用定理求,要求能從積分號(hào)中分離出來(lái),即要求曲線上問(wèn)題：下列各式正確的是:L22IL1IL3L4.............2.2安培環(huán)路定理的應(yīng)用求B如何選取合適的安培回路用安培環(huán)路定理求解某些磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)鍵所在B(1)長(zhǎng)直通電螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)(n：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上的匝數(shù))ACDB內(nèi)部均勻IR(設(shè)電流I

均勻分布在整個(gè)橫截面上)(2)均勻通電直長(zhǎng)圓柱體的磁場(chǎng)BIδr′RIBrr<R:r>R:解：BROr(3)無(wú)限大平面上有均勻分布的面電流(線密度即垂直于電流方向上單位長(zhǎng)度的電流強(qiáng)度為I),求平面外B解：作圖示矩形安培環(huán)路:分析磁場(chǎng)分布特點(diǎn)：均勻場(chǎng)(4)環(huán)形螺線管(螺繞管)的磁場(chǎng)(N:匝數(shù))BrR1R20oB·dl=0I由得:II近視條件: