大學物理靜磁學最全版概要教學課件

第1章靜磁學§11磁現(xiàn)象的電本質5112畢奧薩伐爾定律§113磁場的高斯定理與散度§114磁場的安培環(huán)路定理與旋度5115運動電荷的磁場§11.6磁場對運動電荷及電流的作用51.7介質靜磁學58鐵磁性大學物理靜磁學最全版概要第1章靜磁學§11磁現(xiàn)象的電本質5112畢奧薩伐爾定律§113磁場的高斯定理與散度§114磁場的安培環(huán)路定理與旋度5115運動電荷的磁場§11.6磁場對運動電荷及電流的作用51.7介質靜磁學58鐵磁性§ⅡLI磁現(xiàn)象的電本質磁力和磁場早期磁現(xiàn)象:磁鐵—磁鐵間的相互作用。(1)磁鐵有吸引鐵、鈷、鎳的性質磁性。(2)磁鐵有兩個極:N,S3)磁極間存在相互作用力:同極相斥,異極相吸。磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象有沒有聯(lián)系?靜止的電荷靜電場司南勺運動的電荷1819年,奧斯特實驗首次發(fā)現(xiàn)了電流與磁鐵間有力的作用,才逐漸揭開了磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象的內在聯(lián)系。1822年安培提出了物質磁性本質的假說:一切磁現(xiàn)象都起源于電荷的運動(電流)。運動電荷磁場→運動電荷磁場和電場一樣,也是物質存在的一種形式。本章主要討論不隨時間變化的磁場穩(wěn)恒磁場§ⅡLI磁現(xiàn)象的電本質磁力和磁場早期磁現(xiàn)象:磁鐵—磁鐵間的相互作用。(1)磁鐵有吸引鐵、鈷、鎳的性質磁性。(2)磁鐵有兩個極:N,S3)磁極間存在相互作用力:同極相斥,異極相吸。磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象有沒有聯(lián)系?靜止的電荷靜電場司南勺運動的電荷1819年,奧斯特實驗首次發(fā)現(xiàn)了電流與磁鐵間有力的作用,才逐漸揭開了磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象的內在聯(lián)系。1822年安培提出了物質磁性本質的假說:一切磁現(xiàn)象都起源于電荷的運動(電流)。運動電荷磁場→運動電荷磁場和電場一樣,也是物質存在的一種形式。本章主要討論不隨時間變化的磁場穩(wěn)恒磁場二、磁感應強度設帶電量為q,速度為b的運動試探電荷處于磁場中,實驗發(fā)現(xiàn)(1)當運動試探電荷以同一速率沿不同方向通過磁場中某點p時,電荷所受磁力的大小是不同的,但磁力的方向卻總是與電荷運動方向()垂直;(2)在磁場中的點處存在著一個特定的方向當電荷沿此方向或相反方向運動時,所受到的磁力為零,與電荷本身性質無關(3)在磁場中的點處,電荷沿與上述特定方向垂直的方向運動時所受到的磁力最大(記為Fn),并且Fn與q的比值是與q、v無關的確定值。由實驗結果可見,磁場中任何一點都存在一個固有的特定方向和確定的比值Fn/q),與試驗電荷的性質無關,反映了磁場在該點的方向和強弱特征為此,定義一個矢量函數大小B、FguF方向:F×b單位:特斯拉(T)高斯(Gs)IT=10GS二.磁感應強度試驗線圈(電流、尺寸都很小的載流線圈)的磁矩定義為:Pm=Nisen式中N為線圈的匝數,S為線圈包圍的面積,e,為載流線圈平面正法向單位矢量,其方向與電流流向呈右螺旋關系將試驗線圈懸在磁場中,規(guī)定:試驗線圈處于平衡位置時,線圈正法線所指方向即為該點磁場(B)的方向實驗發(fā)現(xiàn),當n⊥B時,線圈受到的磁力矩最大,WMmD,但二者的比值與試驗線圈本身無關。定義:BM單位:特斯拉T(S制)1T=1N·A-m-1高斯GsIGS=10-T一般情況下,磁感應強度B是場點位置的矢量函數。若場中各點的B都相同,稱為勻強磁場。三磁感應線磁力線).規(guī)定(1)方向:磁力線切線方向為磁感應強度B的方向(2)大小:垂直B的單位面積上穿過的磁力線條數為磁感應強度B的大小p_dN2.磁力線的特征(1)無頭無尾的閉合曲線;(2)與電流相互套連,服從右手螺旋定則(3)磁力線不相交國米A§12畢奧薩伐爾定律畢奧-薩伐爾定律真空中,電流元ld在P點產生的磁場為dB-HoIdixe,Hldixi/at4兀4兀說(1)電流元l是載流導線上任取的一段線元方向:電流酌方向;大小:=電流線元長度d(2)c從電流元P點的單位矢量。(3)山稱為真空的磁導率,在S制中此=4m×107Tm/AldlxldlxrdBdB4丌(4)磁場的大小dB-AIdl