大学物理磁场ppt.
合集下载
大学物理电磁感应-PPT课件精选全文完整版
的磁场在其周围空间激发一种电场提供的。这
种电场叫感生电场（涡旋电场）
感生电场 E i
感生电场力 qEi
感生电场为非静 电性场强，故：
e E i dld dm t
Maxwell：磁场变化时，不仅在导体回路中 ，而且在其周围空间任一点激发电场，感生 电场沿任何闭合回路的线积分都满足下述关 系：
E id l d d m t d ds B td S d B t d S
线
形
状
电力线为闭合曲线
E感
dB 0 dt
电 场 的
为保守场作功与路径无关
Edl 0
为e非i 保守E 场感作d功l与路径dd有mt关
性
静电场为有源场
质
EdS
e0
q
感生电场为无源场
E感dS0
➢感生电动势的计算
方法一，由 eLE感dl
需先算E感
方法二， 由 e d
di
(有时需设计一个闭合回路)
2.感生电场的计算
Ei
dl
dm dt
L
当 E具i 有某种对称
性才有可能计算出来
例：空间均匀的磁场被限制在圆柱体内，磁感
强度方向平行柱轴，如长直螺线管内部的场。
磁场随时间变化，且设dB/dt=C >0，求圆柱
内外的感生电场。
则感生电场具有柱对称分布
Bt
此 E i 特点：同心圆环上各点大小相同，方向
磁通量 的变化
感应电流的 磁场方向
感应电流 的方向
电动势 的方向
➢ 楞次定律的另一种表述：
“感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因”
“原因”即磁通变化的原因，“效果”即感应电流的 场
大学物理课件：磁场的高斯定理
上页
下页
思考问题！！
求穿过旋转曲面的磁通量， 是否可以通过求穿过平面圆的
磁通量来求呢？
为什么？
BB
上页
下页
例1 在匀强磁场B中，有一半径为r的半球面S,S 边线所在平面的法线方向的单位矢量n和B的夹角为
,如图所示，则通过半球面S的磁通量为
-B r2cos
将半球面和圆面组成一个闭 合面，则由磁场的高斯定理知， 通过此闭合面的磁通量为零。
对闭合曲面来说,我们规定取向外的方向为法线的正方向。
这样：
磁力线穿入： 0 磁力线穿出： 0
上页
下页
二、.磁场的高斯定理
由于磁力线是闭合曲线，因此通过任一闭合曲 面磁通量的代数和(净通量)必为零,亦即
sB dS 0
——称为磁场的高斯定理。
在静电场中,由于自然界有单独存在的正、负电 荷,因此通过一闭合曲面的电通量可以不为零,这反 映了静电场是有源场。而在磁场中,磁力线的连续性 表明,像正、负电荷那样的磁单极是不存在的,磁场 是无源场。
3）磁力线不相交
上页
下页
2. 磁通量
磁场中,通过一给定曲面的磁力线数目,称为通过
该曲面的磁通量。
m
B dS
s
BdS cos
s
dS
B
在国际单位制中,磁通量的单位为韦伯(wb)。
说明
（1）对于有限曲面
B dS
dS
对于闭合曲面 SB dS
（2）磁通量是标量，其正负由角确定。与电场中一样，
磁场的高斯定理
一、.磁感应线 、磁通量
1.磁感应线(磁力线)
为了形线。
规定：1) 2)
大方小向：：垂磁直力B线的磁切单感线位应方面强向积度为上B磁的穿感大过应小的强磁度力B线的条方数向为
大学物理《电磁学》PPT课件
电场性质
对放入其中的电荷有力的作用 ，且力的方向与电荷的正负有 关。
磁场性质
对放入其中的磁体或电流有力 的作用，且力的方向与磁极或
电流的方向有关。
库仑定律与高斯定理
库仑定律
描述真空中两个静止点电荷之间的相互作用 力，与电荷量的乘积成正比，与距离的平方 成反比。
高斯定理
通过任意闭合曲面的电通量等于该曲面内所包围的 所有电荷的代数和除以真空中的介电常数。
当导体回路在变化的磁场中或导体回路在恒定的磁场中运动时
，导体回路中就会产生感应电动势。
法拉第电磁感应定律公式
02
E = -n(dΦ)/(dt)。
法拉第电磁感应定律的应用
03
用于解释电磁感应现象，计算感应电动势的大小，判断感应电
动势的方向。
自感和互感现象分析
自感现象
当一个线圈中的电流发生变化时 ，它所产生的磁通量也会随之变 化，从而在线圈自身中产生感应 电动势的现象。
程称为磁化。随着外磁场强度的增大，铁磁物质的磁感应强度也增大。
03
铁磁物质的饱和现象
当铁磁物质被磁化到一定程度后，其内部磁畴的排列达到极限状态，此
时即使再增加外磁场强度，铁磁物质的磁感应强度也不会再增加，这种
现象称为饱和现象。
04
电磁感应与暂态过程
法拉第电磁感应定律及应用
法拉第电磁感应定律内容
01
06
现代电磁技术应用与发展趋势
超导材料在电磁领域应用前景
超导材料的基本特性：零电阻、完全抗磁性
超导磁体在MRI、NMR等医疗设备中的应用
超导电缆在电力传输中的优势及挑战
高温超导材料的研究进展及潜在应用
光纤通信技术发展现状及趋势
大学物理《电磁学》PPT课件
2 2 B Bx B y 0.1T
Bz tan 0.57 Bx
300
～1012T ～106T ～7×104T ～0.3T ～10-2T ～5×10-5T ～3×10-10T
资料
原子核表面 中子星表面 目前最强人工磁场 太阳黑子内部 太阳表面 地球表面 人体
2.电场与磁场的相对性
S应线是闭 合的，因此它在任 意封闭曲面的一侧 穿入，必在另一侧 全部穿出。
↑载流螺线管的磁感应线 ←载流直导线的磁感应线 比较
1 e E dS
S
0
Q
dV
静电场中高斯定理反映静电场是有源场；
m B dS 0
安 培 演 示 电 流 相 互 作 用 的 装 置 （ 复 制 品 ）
电流与电流之间的相互作用
I
F F
I
电流与电流之间的相互作用
I F
F
I
磁场对运动电荷的作用
电子束
+
磁场对运动电荷的作用
电子束
S N
+
我们得把问题引向一个更深的层次 思想深邃的科学家自问：磁铁究竟是什么？如 果磁场是由电荷运动激发的，那么来自一块磁铁的 磁场是否也可能是由于电流的的效果呢？ 安培用通电螺线管很好地模拟了一个磁针：
①方向： 曲线上一点的切 线方向和该点的磁场 方向一致。 ②大小：
磁感应线的疏密反映磁场的强弱。
B
③性质： •磁感应线是无头无尾的闭合曲线，磁场中任 意两条磁感应线不相交。 •磁感应线与电流线铰链 通过无限小面元dS 的磁感应线数目dm与dS 的 比值称为磁感应线密度。我们规定磁场中某点的磁
2
《大学物理磁学》ppt课件
《大学物理磁学》 ppt课件
目录
• 磁学基本概念与原理 • 静电场中的磁现象 • 恒定电流产生磁场及应用 • 电磁波与光波在磁学中的应用 • 铁磁物质及其性质研究 • 现代磁学发展前沿与挑战
01
磁学基本概念与原理
磁场与磁力线
01 磁场
由运动电荷或电流产生的特殊物理场，具有方向 和大小，可用磁感线描述。
通过分析带电粒子在静电场中的运动规律，可以 03 了解电场分布和粒子性质等信息。
静电场和恒定电流产生磁场比较
静电场和恒定电流都可以产生磁场，但它们产 生的磁场具有不同的特点。
静电场产生的磁场是瞬时的，随着静电场的消 失而消失；而恒定电流产生的磁场是持续的， 只要电流存在就会一直产生磁场。
此外，静电场和恒定电流产生的磁场在分布、 强度和方向等方面也存在差异。
02 磁力线
形象描述磁场分布的曲线，其切线方向表示磁场 方向，疏密程度表示磁场强度。
03 磁场的基本性质
对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
磁感应强度与磁通量
磁感应强度
描述磁场强弱和方向的物理量，用B表示， 单位为特斯拉（T）。
磁通量
描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量，用Φ表 示，单位为韦伯（Wb）。
电磁铁
利用恒定电流产生的磁场来制作电磁 铁，用于吸附铁磁性物质或作为电磁
开关等。
电磁炉
利用恒定电流产生的交变磁场来加热 铁质锅具，从而实现对食物的加热和
烹饪。
电机与发电机
电机是将电能转换为机械能的装置， 而发电机则是将机械能转换为电能的 装置。它们的工作原理都涉及到恒定 电流产生的磁场。
磁悬浮列车
利用恒定电流产生的强磁场来实现列 车的悬浮和导向，具有高速、安全、 舒适等优点。
目录
• 磁学基本概念与原理 • 静电场中的磁现象 • 恒定电流产生磁场及应用 • 电磁波与光波在磁学中的应用 • 铁磁物质及其性质研究 • 现代磁学发展前沿与挑战
01
磁学基本概念与原理
磁场与磁力线
01 磁场
由运动电荷或电流产生的特殊物理场，具有方向 和大小，可用磁感线描述。
通过分析带电粒子在静电场中的运动规律，可以 03 了解电场分布和粒子性质等信息。
静电场和恒定电流产生磁场比较
静电场和恒定电流都可以产生磁场，但它们产 生的磁场具有不同的特点。
静电场产生的磁场是瞬时的，随着静电场的消 失而消失；而恒定电流产生的磁场是持续的， 只要电流存在就会一直产生磁场。
此外，静电场和恒定电流产生的磁场在分布、 强度和方向等方面也存在差异。
02 磁力线
形象描述磁场分布的曲线，其切线方向表示磁场 方向，疏密程度表示磁场强度。
03 磁场的基本性质
对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
磁感应强度与磁通量
磁感应强度
描述磁场强弱和方向的物理量，用B表示， 单位为特斯拉（T）。
磁通量
描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量，用Φ表 示，单位为韦伯（Wb）。
电磁铁
利用恒定电流产生的磁场来制作电磁 铁，用于吸附铁磁性物质或作为电磁
开关等。
电磁炉
利用恒定电流产生的交变磁场来加热 铁质锅具，从而实现对食物的加热和
烹饪。
电机与发电机
电机是将电能转换为机械能的装置， 而发电机则是将机械能转换为电能的 装置。它们的工作原理都涉及到恒定 电流产生的磁场。
磁悬浮列车
利用恒定电流产生的强磁场来实现列 车的悬浮和导向，具有高速、安全、 舒适等优点。
大学物理课件：磁场 磁感应强度
I
N S
1820年7月21日，奥 斯忒以拉丁文报导 了60次实验的结果。
上页
下页
奥斯特实验证明电流对磁铁有力的作用。同时， 人们还发现：
磁铁对载流导线也有力的作用； 磁铁对运动电荷也有力的作用； 电流与电流之间也有力的相互作用。 1882年,安培对这些实验事实进行分析的基础上，提 出了物质磁性本质的假说：
y
V与B垂直，F qVB
上页
下页
定义：
磁场中各点处运动电荷不受磁力作用的方向 即为相应点磁感应强度的方向。
运动电荷在磁场中某点所受的最大磁力Fmax
与qv的比值为该点磁感应强度的大小，即：
B Fmax qv
单位： 1T (特） 1NC 1m1s 1NA1m1
重点和难点：磁感应强磁铁 磁铁间的作用。 (1)磁铁有两个极：N，S。 (2)磁极间存在相互作用力：同极相斥，异极相吸.
上页
下页
在历史上很长一段时期里,人们曾认为磁 和电是两类截然不同的现象。
1819年,奥斯特 实验首次发现了电 流与磁铁间有力的 作用，才逐渐揭开 了磁现象与电现象 的内在联系。
上页
下页
引入运动电荷
在磁场中引入运动电荷后，实验发现：
（1）运动电荷受力方向与电荷运动方向垂直；
（2）电荷受力的大小与电荷的电量和速率的乘积成正比， 同时还与电荷在磁场中的运动方向有关；
（3）存在特定的方向，当电荷平行或垂直该方向运动时，
其受力为零或最大。
z
B
z
v
Fmax
B
O
xV与B平行，
F
y
0
O
x v
一切磁现象都起源于电荷的运动(电流)。
近代的理论和实验都表明,物质间的磁力作 用是通过磁场传递的。即
川大大学物理课件72 磁场和磁感应强度.
大学 7.2.1·磁现象与磁场 §7.2 磁场和磁感应强度
物理学
一、 磁现象
1 磁铁之间的相互作用 同名磁极相斥，异名磁极相吸.
N
S
F'
F
N
S
2 电流之间的相互作用
F' F
F'
F
类似于异名磁极相吸 类似于同名磁极相斥
第七章 恒定电流和恒定磁场
1
大学 物理学
§7.2 磁场和磁感应强度
B 方向运动时受力最大.
第七章 恒定电流和恒定磁场
5
大学 物理学
§7.2 磁场和磁感应强度
F Fmax F
实验发现：
Fmax qv 即 Fmax 大小与 q, v 无 关 qv 只决定于场。
第七章 恒定电流和恒定磁场
6
大学 物理学
§7.2 磁场和磁感应强度
磁感应强度 B的定义：
磁感强度大小:
B Fmax qv
磁感强度方向:
当正电荷垂直于 磁场方向
运将动Fm时ax ,受v 在力磁F场ma中x 的方向 定义为该点的B 的方向.
B
第七章 恒定电流和恒定磁场
7
大学 物理学
§7.2 磁场和磁感应强度
Fmax
q+
B
v
一般情况
运动电荷在磁场中受力
F
qv
y
F 0
vv S + Nvv B
若将小磁针放于该处，
o
磁针N级指向定义为磁场方向， z 磁场方向
x
亦为磁感应强度的方向。
第七章 恒定电流和恒定磁场
4
大学 物理学
物理学
一、 磁现象
1 磁铁之间的相互作用 同名磁极相斥，异名磁极相吸.
N
S
F'
F
N
S
2 电流之间的相互作用
F' F
F'
F
类似于异名磁极相吸 类似于同名磁极相斥
第七章 恒定电流和恒定磁场
1
大学 物理学
§7.2 磁场和磁感应强度
B 方向运动时受力最大.
第七章 恒定电流和恒定磁场
5
大学 物理学
§7.2 磁场和磁感应强度
F Fmax F
实验发现：
Fmax qv 即 Fmax 大小与 q, v 无 关 qv 只决定于场。
第七章 恒定电流和恒定磁场
6
大学 物理学
§7.2 磁场和磁感应强度
磁感应强度 B的定义：
磁感强度大小:
B Fmax qv
磁感强度方向:
当正电荷垂直于 磁场方向
运将动Fm时ax ,受v 在力磁F场ma中x 的方向 定义为该点的B 的方向.
B
第七章 恒定电流和恒定磁场
7
大学 物理学
§7.2 磁场和磁感应强度
Fmax
q+
B
v
一般情况
运动电荷在磁场中受力
F
qv
y
F 0
vv S + Nvv B
若将小磁针放于该处，
o
磁针N级指向定义为磁场方向， z 磁场方向
x
亦为磁感应强度的方向。
第七章 恒定电流和恒定磁场
4
大学 物理学
大学物理：电磁学PPT
N F4
O
F2 B
en
M,N F1
O,P B
F2
en
l1 l1 M F1 sin F2 sin Il2 B l1 sin ISB sin 2 2 M IS B m B 线圈有N匝时 m NIS
2 电流元的磁场
dB
P *
I
Idl
0 Idl dB er 2 4 r
——毕奥-萨伐尔定律
r
3
磁场的叠加原理
B Bi
i
B dB
例 1： 判断下列各点磁感强度的方向和大小.
1 8 2Βιβλιοθήκη dB 0 1、 5 点 ：
7
Idl
R
6 5 4
例 5：
一半径为R，均匀带电Q的薄球壳。 求球壳内外任意点的电场强 度。
0 r R 如图，过P点做球面S1 E dS E dS 0 E 0
S1 S1
r
P
+ + +
+
S +1
O
如图，过P点做球面S2 rR E dS E dS Q / 0
rB
(electric potential )
点电荷电场 中的电势:
V
Q 40 r
电势的叠加 原理:
V Vi
i
点电荷电场中常取 无穷远处为电势零点
点电荷的电场线和等势面：
两平行带电平板的电场线和等势面：
+ + + + + + + + + + + +
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
11
▲一段圆弧圆电流在其曲率中心处的磁场。
0 I d l r 解： d B 3 4 r
I
b
方向
0 I d l dB 4 R 2
I dl
r
θ
R
a
0 I ab B 4 R 2
0 I BO (rad ) 4R
ab R
2018/9/8
12
（1）
Fm
q
Fm 0 B
动时
q 沿此直线运
v
当带电粒子在磁场中 垂直于此特定直线运动时 受力最大.
F Fmax F
Fmax qv
Fmax 大小与 q, v 无关 qv
2018/9/8 4
磁感强度 B 的定义：当
正电荷垂直于 特定直线运动
时，受力 Fmax， 将 Fmax v 方
1 π 2
l/2
cos 1 cos 2
L
2018/9/8
B总 Bi
7
例题
求：直线电流的磁场分布。 l I 2
方向 μ0 Idl r ˆ 0 I d l sin dB 2 dB 4π r 4 r2 a r r sin a
si n
a d ctg dl 0 2 sin a P 0 I 2 I 0 r I dl B sin d cos 1 cos 2 1 4 a 4a 1 0 I 无限长 L 则 1=0 2= B 2a
6
10.2 毕奥-萨伐尔定律
Idl
dB
ˆ μ0 Idl r dB 4π r 2
dB
P *
r
Idl
I
毕奥-萨伐尔定律
r
0 4 107 NA2 真空磁导率
I d l sin 0 大小： d B 4 r2
叠加原理
B d B
a
ll -
方向： 右手定则
2018/9/8
半无限长
1 , 2
2
B
μ0 I 4π a
8
延长线上：
Bo
例题
求：圆电流轴线上的磁感应强度。
对称性分析： IdlrB dBp *
o
R
I
B
dB
0 Id l
4π r
2
9
x
2018/9/8
Idl
I
R
r
x
d B d B
向定义为该点的 B 的方向.
磁感强度大小
Fmax
Fmax B qv
单位 T 或 Gs 1Gs =10 –4 T +
v
q
B
磁场服从 叠加原理
B
Bi
i
5
2018/9/8
dq F q0 2 r0 4 0 r
F 1 dq E r 2 0 q0 4 0 r
B
d B//
x
0 I d l r dB 4 r 3 0 I d l dB 4 r 2
dB dBcos
dB// dBsin B d B 0 μ0 Isin B// d B// dl 2 R 2 0 IR i 4ππ 2 L B 2 2 R R 2 R x sin r R2 x 2
R
x
dx
x
++ ++++ ++ +++ ++ +
解 由圆形电流磁场公式
2018/9/8
B
0 IR
2
2 2 3/ 2
14
（ 2 x R）
1
x1
o p
++ + + + + + + + + + + + + +
2
x2
x
2 2 R x dx R csc d 2 x 0 nI 2 R dx 2 2 2 2 B dB 3 / 2 R x R csc 2 2 x 1 2 R x
2018/9/8
1
10.1 磁场 磁感应强度 一、磁力与磁现象
1、17世纪，吉尔伯特、库仑曾认为：电与磁无关！ 2、1820年奥斯特实验：实验表明，电流可以对磁铁 施加作用力。 二、物质磁性的起源—安培分子电流假说 组成磁铁的最小单元（磁分子）就是环形电流。
电流
磁场
电流
运动电荷 二
磁场 的定义
运动电荷
1
0 d F12 4
ˆ12 I 2 d l2 I1d l1 r 2 r 12 L1
0 I 2 d l2 4
ˆ12 I1d l1 r 2 r12 L1
F q0 E
2018/9/8
d F12 I 2 d l2 B
0 4
ˆ12 I1d l1 r 2 r12 L1
2
dB
0
R Indx
2 3/ 2
2
x Rcot
B
2018/9/8
0 nI
2
2
1
0 nI R csc d 3 3 2 R csc
3 2
2
1
sin d
15
讨 论
0 nI cos 2 cos 1 B 2
（1）P点位于管内轴线中点
3
2
2018/9/8
10
I
o
R
x
*
B
x
B
0 IR
2
2 2 3
（ 2 x R ）2
N 0 IR
2
B 讨 1）若线圈有 N 匝 3 2 2 2 （ 2 x R） 论 2）x 0 B 的方向不变( I 和 B 成右螺旋关系）
x 3）
2018/9/8
0
B
0 I
2R
磁感强度 B
y
o
v v
F 0
+
v v
x
带电粒子在磁场中运 动所受的力与运动方向有 关.
z
2018/9/8
实验发现带电粒子在 磁场中沿某一特定直线方 向运动时不受力，此直线 方向与电荷无关.
3
带电粒子在磁场中沿 其他方向运动时 F 垂直 于 v 与特定直线所组成 的平面.
I （2 ）
R B x 0 0 I o B0 2R
I
（ 4）
0 I BA 4π d
d *A
R1
R2
R
o （ 3） I R
B0
0 I
4R
（ 5） I
*o
B0
o
0 I
8R
B0
0 I
4 R2
0 I
4 R1
0 I
4π R1
13
2018/9/8
例 载流直螺线管的磁场 如图所示，有一长为l , 半径为R的载流密绕直螺 线管，螺线管的总匝数为N，通有电流I. 设把螺线管 放在真空中，求管内轴线上一点处的磁感强度. o * p
▲一段圆弧圆电流在其曲率中心处的磁场。
0 I d l r 解： d B 3 4 r
I
b
方向
0 I d l dB 4 R 2
I dl
r
θ
R
a
0 I ab B 4 R 2
0 I BO (rad ) 4R
ab R
2018/9/8
12
（1）
Fm
q
Fm 0 B
动时
q 沿此直线运
v
当带电粒子在磁场中 垂直于此特定直线运动时 受力最大.
F Fmax F
Fmax qv
Fmax 大小与 q, v 无关 qv
2018/9/8 4
磁感强度 B 的定义：当
正电荷垂直于 特定直线运动
时，受力 Fmax， 将 Fmax v 方
1 π 2
l/2
cos 1 cos 2
L
2018/9/8
B总 Bi
7
例题
求：直线电流的磁场分布。 l I 2
方向 μ0 Idl r ˆ 0 I d l sin dB 2 dB 4π r 4 r2 a r r sin a
si n
a d ctg dl 0 2 sin a P 0 I 2 I 0 r I dl B sin d cos 1 cos 2 1 4 a 4a 1 0 I 无限长 L 则 1=0 2= B 2a
6
10.2 毕奥-萨伐尔定律
Idl
dB
ˆ μ0 Idl r dB 4π r 2
dB
P *
r
Idl
I
毕奥-萨伐尔定律
r
0 4 107 NA2 真空磁导率
I d l sin 0 大小： d B 4 r2
叠加原理
B d B
a
ll -
方向： 右手定则
2018/9/8
半无限长
1 , 2
2
B
μ0 I 4π a
8
延长线上：
Bo
例题
求：圆电流轴线上的磁感应强度。
对称性分析： IdlrB dBp *
o
R
I
B
dB
0 Id l
4π r
2
9
x
2018/9/8
Idl
I
R
r
x
d B d B
向定义为该点的 B 的方向.
磁感强度大小
Fmax
Fmax B qv
单位 T 或 Gs 1Gs =10 –4 T +
v
q
B
磁场服从 叠加原理
B
Bi
i
5
2018/9/8
dq F q0 2 r0 4 0 r
F 1 dq E r 2 0 q0 4 0 r
B
d B//
x
0 I d l r dB 4 r 3 0 I d l dB 4 r 2
dB dBcos
dB// dBsin B d B 0 μ0 Isin B// d B// dl 2 R 2 0 IR i 4ππ 2 L B 2 2 R R 2 R x sin r R2 x 2
R
x
dx
x
++ ++++ ++ +++ ++ +
解 由圆形电流磁场公式
2018/9/8
B
0 IR
2
2 2 3/ 2
14
（ 2 x R）
1
x1
o p
++ + + + + + + + + + + + + +
2
x2
x
2 2 R x dx R csc d 2 x 0 nI 2 R dx 2 2 2 2 B dB 3 / 2 R x R csc 2 2 x 1 2 R x
2018/9/8
1
10.1 磁场 磁感应强度 一、磁力与磁现象
1、17世纪，吉尔伯特、库仑曾认为：电与磁无关！ 2、1820年奥斯特实验：实验表明，电流可以对磁铁 施加作用力。 二、物质磁性的起源—安培分子电流假说 组成磁铁的最小单元（磁分子）就是环形电流。
电流
磁场
电流
运动电荷 二
磁场 的定义
运动电荷
1
0 d F12 4
ˆ12 I 2 d l2 I1d l1 r 2 r 12 L1
0 I 2 d l2 4
ˆ12 I1d l1 r 2 r12 L1
F q0 E
2018/9/8
d F12 I 2 d l2 B
0 4
ˆ12 I1d l1 r 2 r12 L1
2
dB
0
R Indx
2 3/ 2
2
x Rcot
B
2018/9/8
0 nI
2
2
1
0 nI R csc d 3 3 2 R csc
3 2
2
1
sin d
15
讨 论
0 nI cos 2 cos 1 B 2
（1）P点位于管内轴线中点
3
2
2018/9/8
10
I
o
R
x
*
B
x
B
0 IR
2
2 2 3
（ 2 x R ）2
N 0 IR
2
B 讨 1）若线圈有 N 匝 3 2 2 2 （ 2 x R） 论 2）x 0 B 的方向不变( I 和 B 成右螺旋关系）
x 3）
2018/9/8
0
B
0 I
2R
磁感强度 B
y
o
v v
F 0
+
v v
x
带电粒子在磁场中运 动所受的力与运动方向有 关.
z
2018/9/8
实验发现带电粒子在 磁场中沿某一特定直线方 向运动时不受力，此直线 方向与电荷无关.
3
带电粒子在磁场中沿 其他方向运动时 F 垂直 于 v 与特定直线所组成 的平面.
I （2 ）
R B x 0 0 I o B0 2R
I
（ 4）
0 I BA 4π d
d *A
R1
R2
R
o （ 3） I R
B0
0 I
4R
（ 5） I
*o
B0
o
0 I
8R
B0
0 I
4 R2
0 I
4 R1
0 I
4π R1
13
2018/9/8
例 载流直螺线管的磁场 如图所示，有一长为l , 半径为R的载流密绕直螺 线管，螺线管的总匝数为N，通有电流I. 设把螺线管 放在真空中，求管内轴线上一点处的磁感强度. o * p