河海大学：《大学物理》课程PPT教学课件（磁学）第九章 磁场中的磁介质

磁力 海 徐援改编

磁力(三) 徐援改编

鲁七章 第八算场的源 解年发争是场的磁质 23 第十章磁感应感 章专斯韦方 电磁

目录 第七章 磁力 第十章 电磁感应 第九章 磁场中的磁介质 第八章 磁场的源 第十一章 麦克斯韦方程组 和电磁辐射

第八章磁场的源 §8-1毕奥萨伐尔定律 §8.2匀速运动点电荷的磁场※ §8.3安培环路定理 §8.4利用安培环路定理求磁场的分布 §8.5与变化电场相联系的磁场 §8.6平行电流间的相互作用力

第八章 磁场的源 §8-1 毕奥 萨伐尔定律 §8.2 匀速运动点电荷的磁场 ※ §8.3 安培环路定理 §8.5与变化电场相联系的磁场 §8.6平行电流间的相互作用力 §8.4利用安培环路定理求磁场的分布

§8.5与变化电场相联系的磁场 能否利用安培环路定理求下列磁场的分布? 圆电流 载流圆板 B 载流圆球 有限长载流导线

载流圆球 载流圆板 §8.5 与变化电场相联系的磁场 能否利用安培环路定理求下列磁场的分布？ B I l r 圆电流 有限长载流导线

1,安培环路定律遇到的困难 考虑一个包含有电容的电路 B4=0I对S面S 0对S面 问题:处在电流非稳恒状态 s I 在电容外是传导电流I dD 在电容内是变化的电场 D dt dt量纲:库仑 dd do +q dt 米-秒 +++++++ d量纲为电流密度 dt

考虑一个包含有电容的电路 问题：处在电流非稳恒状态 I 对S面 0 对S´面 I I + + + + + + S L 1，安培环路定律遇到的困难 S´ B.dl = { L  0 D + + + + + + + + + +q0 q 0 I 在电容外是传导电流I， 在电容内是变化的电场 。 dt dD  dt d dt dD  = 量纲： 库仑 米  秒 2 dt dD量纲为电流密度

2,麦克斯韦位移电流的假设 D 作一高斯面 由高斯定理 q D·dS D·dS汁+ D·dS S

S 2 由高斯定理： = 0 q D. = s dS D.dS s1 =  s2 D. +  dS S 1 q q D + + + + + + + + + + 0 0 I I 2，麦克斯韦位移电流的假设 S 作一高斯面

由上面得到q=D.dS= dg d d I= dt dt J s2 D·dS aD . ds dt S2 at 传导电流 看作为一种电流」电流就连续了 麦克斯韦把dPe称为位移电流a dt OD ds d dt s at ds 那么位移电流密度=OD at

d I = dt q d I = dΦ dt e dΦ dt = e d D t J =   = . dS s =  J d t D .dS s    =Φe = t D .dS s2    d dt s D.dS 2 =  q = . s D dS 2 由上面得到  那么位移电流密度 I 传导电流 dΦ dt e 看作为一种电流 电流就连续了 麦克斯韦把 dΦ 称为位移电流 Id。 dt e

aD d ot q dt aD at D 放电时:OD与I。方向相同 at 充电时:OD at 与Ⅰ方向相同 位移电流的方向和传导电流总是相同

位移电流的方向和传导电流总是相同 放电时： 充电时： 与 I c 方向相同 = d d e I d t Φ d D t J =   t D  D t   c + I + + + +q D +σ σ q c I t D  与 I c 方向相同

d aD dt at 比较位移电流Id和传导电流Ic OD 相同之处:J和Ic都产生磁场 ot 并都和磁场构成右旋 不同之处:I只存在于导线中 B Ia存在于导体,介质,真空中 在真空中Ia无热效应,不遵守 焦耳定律

d I = dΦ dt e 比较位移电流Id和传导电流Ic Id存在于导体，介质，真空中。 d D t J =   Id和Ic都产生磁场 并都和磁场构成右旋 t D B   在真空中Id无热效应，不遵守 焦耳定律。 Ic只存在于导线中 相同之处：. 不同之处：

3.全电流定理 电流概念的推广能产生磁场的物理量 )传导电流载流子定向运动 2)位移电流变化的电场产生 全电流=L 传导电流 +i 位移电流 I =l+I ∮B·dI=H∑I金

3. 全电流定理 电流概念的推广 能产生磁场的物理量 1）传导电流 载流子定向运动 2）位移电流 变化的电场产生 c d I = I + I   =   i 0 L B dl I 全   I 全电流 = I 传导电流 + I 位移电流