西安建筑科技大学精品课程：《大学物理 College Physics》课程知识结构_磁场知识结构

大学物理:场知识结构 礅场知识结构 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：磁场知识结构 磁场知识结构

大学物理:场知识结构 稳恒磁场(一种特殊物质)知识结构 稳恒磁场的性质 相互作用 磁场描述能量基本规律 真空磁介质 中的 电流 磁磁 高环 感通 斯流 应强度 量 定理 定理 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：磁场知识结构 稳恒磁场（一种特殊物质）知识结构 磁 感 应 强 度 磁场描述 相互作用 能量 真空 中的 电流 基本规律 高 斯 定 理 环 流 定 理 稳恒磁场的性质 磁 通 量 磁介质

大学物理:敬场知识结构 磁场描述 定量描述 定性描述 磁感应强度 磁力线磁通量(定量) 电流元产生的磁场 面螺螺同 积线绕轴 管环电 直圆螺运 元磁 磁磁缆 线动 电流的磁场 电流的磁场 通通通磁 管电 量量量通 的荷 量 磁场 的磁场 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：磁场知识结构 磁感应强度 磁场描述 电流元产生的磁场 直 电 流 的 磁 场 定量描述 定性描述 磁通量（定量） 圆 电 流 的 磁 场 螺 线 管 的 磁 场 运 动 电 荷 的 磁 场 磁力线 面 积 元 磁 通 量 螺 线 管 磁 通 量 同 轴 电 缆 磁 通 量 螺 绕 环 磁 通 量

大学物理:场知识结构 磁场能量 磁力作功 磁能量密度 磁力作功的性质体积元内磁场能量 非保守力场 空间磁场能量 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：磁场知识结构 磁场能量 磁能量密度 体积元内磁场能量 空间磁场能量 磁力作功 磁力作功的性质 非保守力场

大学物理:场知识结构 磁场基本规律 高斯定理 环流定理 应用(求磁感应强度) 无限长无限长螺绕环无限大 直电流圆柱体 平面 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：磁场知识结构 磁场基本规律 高斯定理 环流定理 应用（求磁感应强度） 无限长 直电流 无限长 圆柱体 螺绕环 无限大 平面

大学物理:场知识结构 磁场对电流的作用 对导线的作用对线圈的作用对运动电荷的作用 对电流元的力 洛沦兹力 (安培定律) 磁矩 对导线的力 磁力矩 安培力 洛沦兹力 (宏观) 微观) 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：磁场知识结构 磁场对电流的作用 对导线的作用 对线圈的作用 对运动电荷的作用 对电流元的力 （安培定律） 对导线的力 磁 矩 磁力矩 洛沦兹力 安培力 —— 洛沦兹力 （宏观） （微观）

大学物理:场知识结构 磁场对磁介质的作用 磁感应强度 相互关系 磁场强度 应用(求磁感应强度) 无限长无限长螺绕环无限大 直电流圆柱体 平面 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：磁场知识结构 磁场对磁介质的作用 磁感应强度 相互关系 磁场强度 应用（求磁感应强度） 无限长 直电流 无限长 圆柱体 螺绕环 无限大 平面

大学物理:场知识结构 电流 lt S 典型问题 横断面上电流均匀分布,已知电流,求电流密度 横断面上电流均匀分布,已知电流密度,求电流 R R S上的电流 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：磁场知识结构 一. 电流 dt dq I = n dS dI j   ⊥ =  =  S I j dS   典型问题 横断面上电流均匀分布，已知电流，求电流密度 R I j = ? R I S S上的电流 横断面上电流均匀分布，已知电流密度，求电流

大学物理:场知识结构 磁感应强度 生的磁场B od7×毕奥一萨 4兀r 伐尔定律 大小:dB=< o Id sin 0 4兀 方向:右螺旋法则 电流产生 的磁场B=「dB 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：磁场知识结构 二.磁感应强度 2 0 d 0 4 d r I l r B      =  大小： 2 0 d sin 4 d r I l B    = 方向：右螺旋法则  = B   B d 电流元产 生的磁场 电流产生 的磁场 毕奥－萨 伐尔定律

大学物理:场知识结构 利用毕奥一萨伐尔定律解题的一般步骤 ①建立坐标系 ②选定电流元 ldl×fn ③利用毕萨定律求 dB 4丌r ④求磁感应强度分量dB、= dB cos a B、=∫dB ⑤合成磁感应强度 磁感应强度的大小B=B2+B2+B 磁感应强度的方向 B C= COS B 注意:利用对称性简化问题 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：磁场知识结构 利用毕奥－萨伐尔定律解题的一般步骤  建立坐标系  选定电流元  利用毕萨定律求  求磁感应强度分量  合成磁感应强度 2 0 d 0 4 d r I l r B      =  B d ;... x  = Bx 2 z 2 y 2 磁感应强度的大小 B = Bx + B + B 磁感应强度的方向 cos ;... 1 B − Bx  = 注意：利用对称性简化问题dBx = dB cos 