(真空中)稳恒电流的磁场.课件.ppt
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- 关 键 词:
- 真空 电流 磁场 课件
- 资源描述:
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1、第四章第四章 ( (真空中真空中) )稳恒电流的磁场稳恒电流的磁场 magnetic magnetic 18201820年年 奥斯特奥斯特 磁针的一跳磁针的一跳1 1 基本磁现象基本磁现象fieldfield电流的磁效应电流的磁效应法国物理学家迅速行动法国物理学家迅速行动阿拉果阿拉果 安培安培 毕奥毕奥 萨伐尔萨伐尔 拉普拉斯拉普拉斯从奥斯特磁针的一跳到对磁现象的系统认识从奥斯特磁针的一跳到对磁现象的系统认识只用半年时间只用半年时间 说明科学家的锲而不舍的精神说明科学家的锲而不舍的精神fqEqvB2 2 磁场磁场 磁感强度磁感强度一一. .磁场磁场电流电流 或运动电荷周围既有电场或运动电荷周围
2、既有电场 又有磁场又有磁场磁场的宏观性质:磁场的宏观性质:对运动电荷对运动电荷( (或电流或电流) )有力的作用有力的作用磁场有能量磁场有能量 二二. .磁感强度磁感强度运动电荷在电磁场中受力:运动电荷在电磁场中受力:洛仑兹力公式洛仑兹力公式fqEqvB电场力,与电荷电场力,与电荷的运动状态无关的运动状态无关磁场力,运动磁场力,运动电荷才受磁力电荷才受磁力 洛仑兹力是力的基本关系式洛仑兹力是力的基本关系式 洛仑兹力是相对论不变式洛仑兹力是相对论不变式 磁感强度磁感强度 B(Magnetic Induction)(Magnetic Induction)或称磁通密度或称磁通密度 ( (magnet
3、ic flux density)magnetic flux density) 单位:特斯拉单位:特斯拉(T)无头无尾无头无尾 闭合曲线闭合曲线3 3 磁力线磁力线 磁通量磁通量 磁场的高斯定理磁场的高斯定理一一. .磁力线磁力线1. 1. 典型电流的磁力线典型电流的磁力线2. 2. 磁力线的性质磁力线的性质二二. . 磁通量磁通量SmsdB单位:韦伯单位:韦伯( (WbWb) )与电流与电流套连套连与电流成右与电流成右手螺旋关系手螺旋关系三三. . 磁通连续原理(磁场的高斯定理)磁通连续原理(磁场的高斯定理)B dSS04 4 毕萨拉定律及应用毕萨拉定律及应用一一. . 毕萨拉定律毕萨拉定律电
4、流元电流元 current elementcurrent elementIdldBIdlrr024IIdlPr0微分形式微分形式0 B无源场无源场真空中的磁导率真空中的磁导率BddBIdlrr024例例1 1 求圆电流中心的磁感强度求圆电流中心的磁感强度 RI20IdlRIo解:任取电流元解:任取电流元Idl在场点在场点O O的磁感强度方向垂直纸面向外的磁感强度方向垂直纸面向外大小为大小为204 RIdldBBd各电流元的磁场方向相同各电流元的磁场方向相同 大小直接相加大小直接相加)(204IRIdlB)(204IdlRIB70104H/mH/m例例2 2 平面载流线圈的磁矩平面载流线圈的磁矩
5、 磁偶极子磁偶极子SISIPm mP平面载流线圈平面载流线圈magnetic (dipole) momentmagnetic (dipole) moment定义平面载流线圈的磁矩定义平面载流线圈的磁矩如果如果 场点距平面线圈的距离场点距平面线圈的距离dr平面线圈的平面线圈的平均线度平均线度则称为磁偶极子则称为磁偶极子磁偶极矩磁偶极矩mpErppr rBrppr reemm143430303 mepp电偶极子电偶极子磁偶极子磁偶极子电偶极矩电偶极矩磁偶极矩磁偶极矩场量的表达形式相同场量的表达形式相同- +- +I例例3 3 直电流磁场的特点直电流磁场的特点1)1)场点在直电流延长线上场点在直电流
6、延长线上B 0Idlr02)2)长直载流导线长直载流导线 中垂线上一点中垂线上一点IlPPB 各电流元产生的磁感强度方向相同各电流元产生的磁感强度方向相同 中垂线上半部分电流与中垂线下半部分中垂线上半部分电流与中垂线下半部分电流各提供电流各提供1/2的磁感强度的磁感强度 无限长和半无限长载流导线无限长和半无限长载流导线无限半无限BB21则有必然结果则有必然结果5 5 安培环路定理及应用安培环路定理及应用一一. .定理表述定理表述在恒定磁场中,磁感强度在恒定磁场中,磁感强度 iiLIldB内0B沿任一闭合环路的线积分,等于穿沿任一闭合环路的线积分,等于穿过该环路的所有电流的代数和的过该环路的所有
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