8电流磁场 上

nullnullnull一、电流1.电流：大量带电粒子 的定向运动;§ 11.1 恒定电流的基本概念2.形成电流的带电粒子统称为载流子；3.传导电流形成的条件： 导体内必须有可以自由移动的电荷； 导体两端有电势差，即电压（电场）； 4.电流方向：正电荷定向运动的方向； 二、电流强度 电流密度非稳恒电流：电流随时间变化，则1.电流强度电流强度：单位时间内通过某横截面的电量稳恒电流：通过任一导体截面的 电流强度不随时间变化的电流；null例如：电阻法探矿（图示）对大块导体不仅需用物理量电流强度来描述, 还需建立电流密度的概念, 进一步描述电流强度的分布;null方向：正载流子运动的方向；大小：通过垂直于载流 子运动方向的单位面 积上的电流强度；2>通过导体中任一有限截面S 的电流强度1>电流密度矢量定义： 一.基本磁现象 1.磁性：可吸引铁,钴,镍等物质的性质； 2.磁极：磁性最强的两端； 悬挂的条形磁铁会自动地转向地理南北方向，指向北方的磁极为北极(N)，指向南方的磁极为南极(S)； 3.磁力：磁极同性相斥，异性相吸；§ 11. 2 磁场 磁感应强度null二.重要电磁发现 奥斯特“电碰撞”实验 揭示出电流可对磁针施加作用力！安培“力”实验揭示出磁铁会对电 流施加作用力！null 安培实验 揭示出载流导线之间有相 互作用力！相互吸引相互排斥 三.安培分子电流假说 1.分子电流观点：物质中的每个分子都存着回路电流----分子电流；结论：磁现象的根源是 电荷的运动！2.分子电流作整齐的定向排列，则宏观上就会对外显现出强磁性；null四.磁场 —— 磁相互作用通过磁场传递 1、磁感应强度矢量方向 磁场中各点都有一特定方向，电荷沿该方向(或其反方向)运动时，电荷不受磁力作用----为该点处的磁场方向！　　 五、磁感应强度矢量 B null磁力与电荷电量q、电荷运动速率v及电荷运动方向与磁场方向间的夹角 有关，2、磁感应强度的大小:注意：磁感应强度是矢量；单位：特斯拉(T); 定义：null一. 毕奥—萨伐尔定律内容：§11.3 毕奥—萨伐尔定律及应用1.电流元在P点的磁感应强度大小：null----真空中的磁导率2.对任意载流导线所激发的磁场矢量和----叠加原理 [例1]真空中长为L的载流直导线，通有电流为I，求与导线相距为a的P点的磁感应强度。解：任取一电流元，它在P点 的磁感应强度大小：方向：垂直于纸面向内；二. 毕奥—萨伐尔定律应用举例： 方向垂直于纸面向内 ---与电流成右手螺旋关系null讨论：1.对无限长载流直导线有2.对半无限长载流直导线有null[例2] 求圆电流中心的磁感强度。r=R 电流元在o点产生的磁感应强度：方向：总磁感强度null[例3] 圆电流轴线上任一点的磁场(圆电 流的电流强度为I , 半径为R ) 建坐标系如图所示，设圆电流在 y 0 z平面内场点P 的坐标为x ；null解：第一步：在圆电流上任取一电流元 null第三步：根据坐标 写分量式第四步：所有电流元在P点的贡献： 由对称性null结论：在P点的磁感强度方向：沿轴向，与电流成右手螺旋关系；圆电流中心的场：null定义:平面载流线圈的磁矩磁场方向:沿磁矩方向；∴圆电流轴线上任一点的磁场 [例4]宽度为a的无限长金属薄片，均匀通以 电流I。试求薄片平面内距薄片左端为 r处P点的磁感应强度。解：建立如图所示的坐标系，取宽为dx距P为x的电流线元 所有的电流线元在P点的磁感应强度方向相同 ---- ⊙⊙ ----方向垂直于纸面向外null[例5]无限长载流直导线弯成如图所示的形 状，求O点的磁感应强度。解：由磁场的叠加性又：null大小：方向：三、运动电荷产生的磁场[例1]如图，均匀带电量为q的半径为R的园环 以角速度ω 绕OX 轴转动，求环心的磁 感应强度B。[例1]如图，均匀带电量为q的半径为R的园环 以角速度ω 绕OX 轴转动，求环心的磁 感应强度B。解：r=R ， v=ωR在园环上任取电荷元dq，由∴环心总磁感应强度null 一. 磁场线(磁感应线) 1. 规 定： a.曲线上任一点的切线方向为该点磁场方向；§11.4 磁通量 磁场的高斯定理null3.与电场线的区别：　　　　　　　　　　磁场线是一系列围绕电流、首尾相连接的闭合曲线-------磁场是涡旋场！2、磁场线的性质：a. 环绕电流的闭合曲线；b. 磁场线与形成磁场的电流回路相互套合着，互成右手螺旋；c. 任意两条磁场线不可能相交；null直线电流的磁感应线null圆电流的磁感应线null 二、.磁场中的高斯定理 * 磁通量фm ：通过磁场中某一曲面的 磁场线条数；* 单位：韦伯 (Wb)null对闭合曲面 S----磁场中的高斯定理； ---- 磁场是无源场穿入根数 = 穿出根数磁场线穿入磁场线穿出 ∵磁场线闭合，