几种电流周围的磁场分布
5.3电流周围的磁场
安培
安培最主要的成就是1820～ 1827年对电磁作用的研究：①发 现了安培定则；②发现电流的相 互作用规律；③发明了电流计； ④提出分子电流假说； ⑤总结了 电流元之间的作用规律——安培 定律。为了纪念他在电磁学上的 杰出贡献，电流的单位以他的姓 氏命名。麦克斯韦称赞安培的工 作是“科学上最光辉的成就之一， 还把安培誉为“电学中的牛顿”， 世人称他是电动力学的先创者。
A．B 竖直向上 B．B 水平向右
C.B 水平向右 D.B 竖直向上
5.如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近， 磁铁处于水平位置并和线圈在同一平面内， 且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将( )
A．转动同时靠近磁铁 B．转动同时离开磁铁 C．不转动，只靠近磁铁 D．不转动，只离开磁铁
7．在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点 处是通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于
图 2－1－4
A．内部的小磁针的 N 极向外转，外部的小磁针的 N 极 向外转
B．内部的小磁针的 N 极向里转，外部的小磁针的 N 极 向外转
C．内部的小磁针的 N 极向外转，外部的小磁针的 N 极 向里转
D．内部的小磁针的 N 极向里转，外部的小磁针的 N 极 向里转
1．通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针， 磁针指向如图所示，则( ) A．螺线管的 P 端为 N 极，a 接电源的正极
A．向右飞的正粒子 B．向左飞的负粒子 C．向右飞的负粒子 D．向左飞的正粒子
图 2－1－2
二、安培定则的应用 在图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场
中某处小磁针 N 极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感 线(标上方向)或电流方向．
1. (2011·铜川检测)一环形线圈和两个小磁针如图所示位 置，开始两个小磁针与环形线圈在同一个平面内，当线圈中 通以如图 2－1－4 所示的电流之后，两个小磁针将( )
常见电流周围的磁场
常见电流周围的磁场小结来自直线电流 环形电流 通电螺线管
电流周围磁场
创新微课
同学，下节再见
创新微课 现在开始
常见电流周围的磁场
常见电流周围的磁场
①直线电流的磁感线
创新微课
常见电流周围的磁场
环形电流
创新微课
顶视
正视
一个通电的线圈的磁场与小磁针相似，故可看成小磁针来处理
常见电流周围的磁场
③.通电螺线管的磁场
创新微课
一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似。
常见电流周围的磁场
创新微课
例题、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当 通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平 面内的哪个区域内方向是一致且向里的 （ A ）
A.区域I B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ
常见电流周围的磁场
创新微课
练习. 如图为通电螺线管.A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直
平分线上，则下列说法正确的是
A.磁感线最密处为A处，最疏处为B处
√B.磁感线最密处为B处，最疏处为C处 √C.小磁针在B处和A处N极都指向左方
D.小磁针在B处和C处N极都指向右方
常见磁场磁感线分布图-文档资料
横截面图
纵截面（右视）图
9
通电螺线管的磁场的几种表示图
立体图
截面图
10
作业： 1、标出下图中各小磁针的N、S极
2、标出下图线圈中电流方向
N S
I?
×××
××
B
I?
××
11
3、下列各图为电流产生的磁场示 意图，补画出各图中电流方向或 磁感线方向
·· × ×
I?
·· × ×
·· × × ·· × ×
I?
4、指出下列各图 中小磁针的偏转情 况
I
S
N
I
Sபைடு நூலகம்
N
S
12
若有不当之处，请指正，谢谢！
13
常见磁场磁感线分布图
1
条 形 磁 体 磁 场 分 布
2
3
蹄 形 磁 体 磁 场 分 布
4
5
电流周围的磁场是怎样分布的？
通电直导线
环形电流
通电螺线管
6
4、安培定则（右手螺旋定则）
7
直线电流的磁场的几种表示图
磁感线分布 (立体)图
横截面(俯视)图
纵截面(平视)图
8
环形电流磁场的几种图示
磁感线分布
常见磁场磁感线分布图
纵截面(平视)图
精选课件
8
环形电流磁场的几种图示
磁感线分布
横截面图
纵截面（右视）图
精选课件
9
通电螺线管的磁场的几种表示图
立体图
精选课件
截面图
10
作业： 1、标出下图中各小磁针的Nຫໍສະໝຸດ S极2、标出下图线圈中电流方向
N S
I?
×××
××
B
I?
××
精选课件
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3、下列各图为电流产生的磁场示 意图，补画出各图中电流方向或 磁感线方向
常见磁场磁感线分布图
精选课件
1
条 形
磁 体 磁 场 分 布
精选课件
2
精选课件
3
蹄 形
磁 体 磁 场 分 布
精选课件
4
精选课件
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电流周围的磁场是怎样分布的？
通电直导线
环形电流
通电螺线管
精选课件
6
4、安培定则（右手螺旋定则）
精选课件
7
直线电流的磁场的几种表示图
磁感线分布 (立体)图
横截面(俯视)图
·· × ×
I?
·· × ×
·· × × ·· × ×
I?
4、指出下列各图 中小磁针的偏转情 况
I
S
N
I
S
N
S
精选课件
12
几种常见的磁场 课件
内部：S→N：外部N→S
为形象描述磁场而假想的曲线
2．(安培定则的理解与应用)如图所示， a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的 正上方、管内和右侧，当这些小磁针静
止时，小磁针N极的指向是 ( C )
A．a、b、c均向左 B．a、b、c均向右 C．a向左，b向右，c向右 D．a向右，b向左，c向右
1.磁感线
定义及特点 几种常见的磁场的磁感线分布
2.磁场的起源 电荷的运动
3.磁通量
概念 公式：Φ＝BS(适用于B与平面S垂直的情况)
1．(对磁感线的认识)关于磁场和磁感线
的描述，下列说法中正确的是 ( AB)
A．磁体之间的相互作用是通过磁场发 生的，磁场和电场一样，也是一种客观 存在的物质 B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱 和方向，它每一点的切线方向都和小磁 针放在该点静止时北极所指的方向一致 C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S 极终止的 D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而 是真实存在的
是B(C )
A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷 或电流产生的 B．根据安培的分子电流假说，在外磁场作用 下，物体内部分子电流取向变得大致相同时 ，物体就被磁化了，两端形成磁极 C．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一 切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场 而发生的相互作用 D．磁就是电，电就是磁；有磁必有电，有电 必有磁
[延伸思考] 什么是磁通密度？其单位是什么？
答案 磁通密度就是磁感应强度，其单位可表示为Wb/m2.
一、对磁感线的认识
例1 关于磁场和磁感线的描述，正确的
说法是 ( B )
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S 极 B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱 C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 D．因为异名磁极相互吸引，所以放入 通电螺线管内的小磁针的N极一定指向 螺线管的S极
磁场产生的条件
磁场是由运动的带电粒子（主要是电子）产生的，具体地说，磁场产生的条件如下：
1. 电流：当电流通过导线时，会在导线周围产生磁场。
电流的方向、大小和导线的形状会影响磁场的分布。
例如，直导线产生的磁场沿圆周分布，环形线圈产生的磁场沿轴线方向分布。
2. 自旋磁矩：带电粒子（如电子）具有固有的自旋磁矩。
当粒子的自旋磁矩与周围的磁场相互作用时，会产生局部磁场。
在固体物质中，这类局部磁场会导致磁性材料的磁化现象。
3. 轨道磁矩：带电粒子（如电子）在原子核周围运动会产生轨道磁矩。
轨道磁矩与自旋磁矩相互作用，可以导致磁场的产生。
这种效应在磁性材料的原子尺度上尤为显著。
值得注意的是，磁场产生的条件通常与特定的材料和电磁状态关联。
例如，永久磁体（如铁磁材料）可以在没有外加电流的情况下产生稳定磁场，这是由于其内部带电粒子的自旋磁矩和轨道磁矩顺序排列导致的。
在实际应用中，了解磁场产生的条件对于设计和分析磁场设备（如电磁铁、磁悬浮系统和磁共振设备）具有重要意义。
电流的磁场
电流的磁场1.通电导线周围存在磁场（1）通电导体跟磁体一样周围存在磁场，即电流的磁效应。
（2）电流磁场方向与电流方向有关，当电流方向改变时，电流磁场方向也发生改变。
直线电流的磁场安培定则：右手握住导线并把大拇指展开，用大拇指指电流方向，那么其余四指环绕的方向就是磁场方向。
环形电流的磁场安培定则：让右手弯曲，四指和环形电流的方向一致，那么大拇指所指方向就是环形导线中心轴线上磁感线方向。
【实战练习】在验证电流产生磁场的实验中，小东连接了如图所示的实验电路．他把小磁针（图中没有画出）放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小磁针指向不发生变化．经检查，各元件完好，电路连接无故障．（1）请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是：．（2）写出检验你的猜想是否正确的方法2.通电螺线管磁场通电螺线管表现出来的磁性很像一根条形磁铁，一端相当于N极，另一端相当于S极。
改变电流方向，两极就对调。
通电螺线管磁极的判断安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指方向与电流方向一致，那么大拇指所指方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说，大拇指指向通电螺线管的N极。
【实战练习】1.已知通电螺线管的N、S极，判断通电螺线管的电流方向。
2.如图所示，已知电流方向，用右手螺旋定则判定通电螺线管的磁极．通电螺线管的性质：（1）通过电流越大，磁性越强；（2）线圈匝数越多，磁性越强；（3）插入软铁芯，磁性大大增强；（4）通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
3. 关于通电螺线管的作图（1）已知电源的正、负极和绕线方法来判断螺线管的极性；（2）已知螺线管的极性和绕线方法来判断电源的正、负极；（3）已知电源的正、负极和螺线管的极性画螺线管的绕线情况。
解决这三种问题，应从以下几点入手：①记住常见的几种磁感线分布情况。
②磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向。
③磁感线是闭合曲线：磁体外部的磁感线都是从磁体的北（N）极出发回到磁体的南（S）极；在磁体内部磁感线从磁体的南极出发回到北极。
直线电流等6种磁场的磁感线分布演示
效 ⑷地磁场的水平分量总是由南指向北，竖直分量在南
半球是垂直于地面向上，在北半球是垂直于地面向下
要求记住5个地方的磁场方向
**地球的磁场特点（与条形磁铁等效）
地磁场的水平分量总 是由南指向北，而竖 直分量在南半球是垂 直于地面向上，在北 半球是垂直于地面向 下。见图。
地理北极
注意：以下各图都是从外太空 观察地表的结果。
电 方向就是螺线管内部的磁感线的方向。也 流 就是说，大拇指指向通电螺线管的北极。
b
a
c
e
d
螺线管内外 向左视平面图 向右视平面图 小磁针指向
**（6）地球的磁场
地地 理理 北南 极极
—— ——
可以等效成一个上南下北的条形磁铁 可以等效成一个上南下北的条形磁铁
磁磁 场场 的的 南北 极极
链链 接接 一二
下面就来认识了解6种典型的磁感线分布情况。
要求认识以下六种磁场的磁感线
⑴条形磁铁、 ⑵蹄形磁铁、 ⑶通电直导线、 ⑷通电圆环、 ⑸通电螺线管、 ⑹地球的磁场。
（1）条形磁铁（可与通电螺线管等效）
链接1、条形磁铁周围的磁场线 链接2、条形磁铁周围的小磁铁
磁感线的特点总结如下：
1、磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来，进入磁 铁的南极的；磁铁内部的磁感线是从磁铁的南极指向 北极的。2、内外形成闭合曲线。3、磁铁内部集中 了所有的磁感线，因而磁铁内部的磁场是最强的。
提出问题
• 生活中两磁铁没有直接接触，却有相互 作用力，它们间的相互作用是靠什么来实 现的呢？
• 磁体 磁场 磁体
1、磁场的概念：磁场是由磁体或 电流产生的一种特殊物质。
2、磁场的来源：
磁体周围空间存在磁场 电流周围空间也存在磁场