广东工业大学：《大学物理》课程教学课件（讲稿）第五篇 电磁学 第13章 稳恒电流的磁场（稳恒电流、电动势、真空中的磁场、毕奥萨伐尔定律）

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第13章 稳恒电流的磁场 大学物理A教案 第五篇 电磁学 第13章 稳恒电流的磁场

广东工业大学第13章稳恒电流的磁场大学物理A教素euanadongUniversityofTechnology(1)磁场主要内容：电动势稳恒电流真空中的磁场毕奥一萨伐尔定律

第13章 稳恒电流的磁场 大学物理A教案 磁场(1) 主要内容： 稳恒电流 电动势 真空中的磁场 毕奥 — 萨伐尔定律

广东工业大学第13章稳恒电流的磁场大学物理A教素uanadongUniversityofTechnologyS13.1 电流电流密度1.电流及形成电流的条件电流电荷的定向运动电流的方向正电荷运动的方向导体中有可自由移动的电荷形成电流的条件导体两端有电势差2.描述电流的两个物理量(标量)(1)电流强度dq单位：安培，符号Adt

第13章 稳恒电流的磁场 大学物理A教案 §13.1 电流 电流密度 1.电流及形成电流的条件 2.描述电流的两个物理量 单位: 安培，符号 A （1）电流强度 d d q I t = (标量) 形成电流的条件 电流 电荷的定向运动 电流的方向 正电荷运动的方向 导体中有可自由移动的电荷 导体两端有电势差

广东工业大学第13章稳恒电流的磁场大学物理A教业uangdongUniversityofTechnology(2)电流密度(矢量)E1单位：A/m2ds的方向是一个矢量，方向为该处EI =f.j.ds3.导体中电流强度与电子漂移运动平均速率的关系= nensAt式中n为导体中单位体积的自由电子数，可为电子漂移运动平均速率

第13章 稳恒电流的磁场 大学物理A教案 （2）电流密度 (矢量) d d I j S = 单位: A/m2 j 是一个矢量,方向为该处 的方向  E  d s I j S =   dS E I dI 3.导体中电流强度与电子漂移运动平均速率的关系 s I v e ne S t q I = v   = 式中n为导体中单位体积的自由电子数， 为电子漂移运 动平均速率 v

广东工业大学第13章稳恒电流的磁场大学物理A教素uanadongUniversityofTechnology磁场S 13. 2 磁感应强度1.基本磁现象永磁体的性质能吸引铁、钻、镍等物质。永磁体具有磁性，永磁体具有磁极，分磁北极N和磁南极S。磁极之间存在相互作用同性相斥，异性相吸磁极不能单独存在

第13章 稳恒电流的磁场 大学物理A教案 ● 永磁体具有磁性，能吸引铁、钴、镍等物质。 ● 永磁体具有磁极，分磁北极 N 和磁南极 S 。 ● 磁极之间存在相互作用， 同性相斥，异性相吸。 ● 磁极不能单独存在。 N S §13.2 磁场 磁感应强度 1. 基本磁现象 永磁体的性质

广东工业大学第13章稳恒电流的磁场大学物理A教素BuangdongUniversity otTechnology奥斯特实验（1819年）在载流导线附近的小磁针会发生偏转1820年安培的发现放在磁体附近的载流F导线或线圈会受到力的作用而发生运动

第13章 稳恒电流的磁场 大学物理A教案 奥斯特实验（1819年） N S I 在载流导线附近的 小磁针会发生偏转 1820年安培的发现 放在磁体附近的载流 导线或线圈会受到力的作 用而发生运动。 S N F I

广东工业大学第13章稳恒电流的磁场大学物理A教素SuanadongUniversity ofTechnology电流与电流之间存在相互作用

第13章 稳恒电流的磁场 大学物理A教案 电流与电流之间存在相互作用 I I + + - - I I + - + -

广东工业大学第13章稳恒电流的磁场大学物理A教素suangdongUpiyersity ofTechnology磁场对运动电荷的作用电子束SN

第13章 稳恒电流的磁场 大学物理A教案 S + 磁场对运动电荷的作用 电子束 N

广李工业大学第13章稳恒电流的磁场大学物理A教业uanadongUniversityofTechnology2.磁感应强度定义空间某点的B，引入运动点电荷B7g以速度经过该点，测出其受到的最大磁力Fmaxo定义：磁场中某点磁感应强度的大小HmaxFmaxB一o该点磁感应强度B的方向：置于该点的小磁针，其磁北极N的指向即为该处磁感应强度的方向。B的单位：特斯拉(T)

第13章 稳恒电流的磁场 大学物理A教案 2. 磁感应强度 + v  q Fmax  B  F  定义空间某点的 ，引入运动点电荷 q以速度 经过该点，测出其受到的 最大磁力Fmax。 v  B  定义：磁场中某点磁感应强度的大小 Fmax B q = v 该点磁感应强度 B 的方向： 置于该点的小磁针，其磁北极N的指向即为该处磁感 应强度 B 的方向。  B的单位： 特斯拉( T )

广李工业大学第13章稳恒电流的磁场大学物理A教案uanadongUniversityofTechnology3.毕奥-萨伐尔定律(1) 1电流元IdirA导线中任取一线元dl，其中的电流为I，则Idi称为电流元。Idi是矢量：大小：Idl方向：d中电流的方向(2)毕奥一萨伐尔定律电流元Id/在P点产生的磁感应强度的大小Idl sin 0dBα式中是dl与的夹角2写成等式：Idl sin 0dB= 从o4元

第13章 稳恒电流的磁场 大学物理A教案 3. 毕奥-萨伐尔定律 （1）电流元 导线中任取一线元 ,其中的 电流为I , 则 称为电流元。 dl I l  d 大小: Idl 方向: dl中电流的方向. 是矢量: I l  d （2）毕奥 — 萨伐尔定律 P I I l d r  2 d sin d r I l B   电流元 I l 在P点产生的磁感应强度的大小  d 2 0 d sin 4 d r I l B    = 写成等式: 式中  是 与 r 的夹角  I l  d