同济大学：《大学物理》课程教学课件（PPT讲稿）第7章 恒定磁场（1/2）

第章 恒定磁场

第七章 恒定磁场

§7.1 恒定电流 电动势 7-1-1 恒定电流和恒定电场 电流：大量电荷的定向运动。 形成电流的两个基本条件： → S (1)导体中存在自由电荷； ⊕+ ⊕ (2)导体中要维持一定的电场 载流子：导体中承载电荷的粒子

§7.1 恒定电流 电动势 7-1-1 恒定电流和恒定电场 电流 ：大量电荷的定向运动。 ⑴ 导体中存在自由电荷； 形成电流的两个基本条件： ⑵ 导体中要维持一定的电场。 载流子：导体中承载电荷的粒子。 + + + + + + + + + S S

电流()：单位时间内通过导体任一横截 面的电荷。 单位：安培1A=1CS dt 1A=103mA=106uA 恒定电流（直流电）： 导体中通过任一截面的电流不随时间变化(T= 恒量)。 电流的方向：导体中正电荷的流向

电流（I）：单位时间内通过导体任一横截 面的电荷。 t q I d d = 单位：安培 1 1A 1C s − =  1A 10 mA 10 μA 3 6 = = 导体中通过任一截面的电流不随时间变化（I = 恒量）。 恒定电流（直流电）： 电流的方向：导体中正电荷的流向

维持恒定电流的条件是在导体内部建立恒定电场 产生恒定电场的电荷分布必须不随时间变化。 结论： 恒定电场和静电场相同，也遵守静电场 的高斯定理和环路定理。 7-1-2 电流密度 电流密度：导体中单位时间内通过垂直于电流方向 单位面积的电荷为导体中某点处电流密度肓的大小， 的方阿为该点正电荷定向漂移的方向

维持恒定电流的条件是在导体内部建立恒定电场 恒定电场和静电场相同，也遵守静电场 的高斯定理和环路定理。 结论： 产生恒定电场的电荷分布必须不随时间变化。 7-1-2 电流密度 电流密度：导体中单位时间内通过垂直于电流方向 单位面积的电荷为导体中某点处电流密度 的大小， 的方向为该点正电荷定向漂移的方向。 j  j 

载流子浓度n; 载流子电荷q; 载流子漂移速度玩 ds d dI gnuds,gnuds cos0=gnu.dS 电流密度矢量： 单位：Am2 通过任意曲面的电流：

载流子 浓度n ； 载流子电荷 q ； 载流子漂移速度 u  I qnu S qnu S qnu S   d = d ⊥ = d cos = d 电流密度矢量： j qnu   = 通过任意曲面的电流 ：  =  S I j S   d 2 A m − 单位： 

7-1-3 电源和电动势 ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ 电源：提供非静电力的装置 外电路：电源外部的电路，电荷从高电势向低电 势运动

7-1-3 电源和电动势 A B + + + + + + + + − − − − E  E  A B + + + + + + + + − − − − + Fk  电源：提供非静电力的装置 外电路：电源外部的电路，电荷从高电势向低电 势运动

内电路：电源内部正、负两极之间的电路，电荷 克服静电场力做功，从低电势向高电势运动。 非静电场：非静电力与试验电荷电荷量的比值 电动势：将单位正电荷沿闭合回路移动一周的过 程中，非静电性电场力所做的功。 ·dl 单位：V

内电路：电源内部正、负两极之间的电路，电荷 克服静电场力做功，从低电势向高电势运动。 非静电场：非静电力与试验电荷电荷量的比值 q F E k k   = 电动势：将单位正电荷沿闭合回路移动一周的过 程中，非静电性电场力所做的功。  = =  l E l q W    k d 单位：V

=d =df 结论：电源电动势在数值上等于把单位正电荷从负极 经电源内部移到正极时非静电性电场力所做的功。 电源电动势的方向：电源内部电势升高的方向

  =  =  内 E l E l l      k d k d 结论：电源电动势在数值上等于把单位正电荷从负极 经电源内部移到正极时非静电性电场力所做的功。 电源电动势的方向：电源内部电势升高的方向

872磁场 磁感应强度 7-2-1 磁的基本现象 永磁体的性质： (1)具有磁性，能吸引铁、 钴、镍等物质。 司南勺 (2)具有磁极，分磁北极N和磁南极S。 (3)磁极之间存在相互作用，同性相斥，异性相吸。 (4)磁极不能单独存在

§7.2 磁场 磁感应强度 7-2-1 磁的基本现象 司南勺 （1）具有磁性，能吸引铁、 钴、镍等物质。 （2）具有磁极，分磁北极N和磁南极S。 （3）磁极之间存在相互作用，同性相斥，异性相吸。 （4）磁极不能单独存在。 永磁体的性质：

在磁极区域，磁性较强 磁极 地理北极 =11.5° 地球是一个巨大 磁偏角 的永磁体。 旋转轴

在磁极区域，磁性较强  =11.5 地球是一个巨大 磁偏角 的永磁体