福州大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件讲稿，电磁场、热学）磁场小结

磁场、礅力小结 基本概念 1磁感应强度B描写磁场大小和方向的物理量 定义:B=max方向:小磁针N极指向 qU 2.磁通量:穿过某一曲面的磁力线根数。 定义:mn=|B·△ 单位:韦伯,Wb 3磁矩Pn:描写线圈性质的物理量。 定义:pn=NSn单位:安培米2 方向:与电流满足右手定则

1 磁场、磁力小结 1.磁感应强度 B 定义： qv f B L max = 方向：小磁针N极指向。 描写磁场大小和方向的物理量 2.磁通量 m ：穿过某一曲面的磁力线根数。 定义： B S   d s m   =  单位：韦伯， Wb p NIS n ˆ m =  3.磁矩 pm ：描写线圈性质的物理量。 定义： 单位：安培·米2 方向：与电流满足右手定则。 一、基本概念

二、磁感应强废B的计算=4lxPe 兀F .载流直导线的磁场B (cos 8,-cos 82) 4丌a 无限长直导线的磁场B=%l 2元u 2.圆电流轴线上的磁场B=出IR2 2(R2+x2) 在圆电流圆心处:B=A 2 R 在圆弧电流圆心处:B=! 2R2兀 2

2 二、磁感应强度B的计算 2 0 ˆ 4 r I dL r dB  =     1. 载流直导线的磁场 a I B   2 0 = 2. 圆电流轴线上的磁场 2 3 2 2 2 0 ( ) 2 R x I R B + =  在圆弧电流圆心处：    2 2 0 R I B = (cos cos ) 4 1 2 0     = − a I B 无限长直导线的磁场 在圆电流圆心处： R I B 2 0 =

利用安培环路定理计算磁场B B·d ∑ 3理想密绕螺线管内部B=A4 Ml 4螺绕环内部B= 2元r 5圆柱载流导体内部rR区域 B 2n

3 利用安培环路定理计算磁场 B L B dl = I 0   3.理想密绕螺线管内部 B nI = 0 r N I B   2 0 4.螺绕环内部 = 5.圆柱载流导体内部r R 区域 r R I B 2 0 2  =  r r I B   2 0 = r 1 

6运动电荷的磁场B =o vxr 4兀r3 三、两个重要定理 1磁场中的高斯定理 B·dS=0 (1)磁场是“无源场”。 (2)磁力线是“无头无尾”的闭合曲线。 2磁场中的环路定理 bB fB=A∑1d=∑n (1)磁场是“涡旋场”。 (2)磁场不是“保守场

4 3 0 v r 4 B r q     =   三、两个重要定理 1.磁场中的高斯定理 =  = 0 S m B dS    2.磁场中的环路定理 L B dl = I 0   （1）磁场是“无源场”。 (2) 磁力线是“无头无尾”的闭合曲线。 （1）磁场是“涡旋场”。 (2) 磁场不是“保守场”。 6.运动电荷的磁场 L  =  c H dl I      B B H r    = = 0

四、磁力的计算 1洛仑兹力F=q×B E 滤速器:p= B 电荷垂直于磁场作圆周运动的轨道半径R v 2rm gb 运动周期T B 电荷以任意角度进入磁场,作螺旋线运动。 army cos e 螺距h:h= B 霍尔电压V =IB露尔系数Rn= 5

5 四、磁力的计算 F q v B    =  电荷垂直于磁场作圆周运动的轨道半径 qB mv R = 运动周期 qB m T 2 = 螺距h ： 电荷以任意角度进入磁场，作螺旋线运动。 qB mv h 2 cos = 霍尔电压 d IB VH = RH 霍尔系数 nq RH 1 = 滤速器： B E 1.洛仑兹力 v =

2安培力、磁力矩 安培定律:dF=Il×B 均匀磁场中曲线电流受的安培力。(以直代曲) F=BL=LBsine 非均匀磁场中电流受的安培力。F=[L×B 两平行直电流单位长度所受的力F=012 2T a 载流线圈在磁场中受到的力矩M M ×B pm=nsn 磁力(磁力矩)的功:A=I△q

6 2.安培力、磁力矩 载流线圈在磁场中受到的力矩M M p B    = m  磁力（磁力矩）的功： A = I 安培定律： dF Idl B    =  F Idl B l    =   F = IBL⊥ = ILBsin 均匀磁场中曲线电流受的安培力。（以直代曲） 非均匀磁场中电流受的安培力。 a I I F   2 0 1 2 两平行直电流单位长度所受的力 = p NIS n ˆ m = 