《大学物理》课程PPT教学课件：第七章 恒定磁场

第七章恒定磁场 静电荷 运动电荷 恒定电流 静电场 电场磁场 恒定磁场 学习方法:类比法

静电荷 运动电荷 恒定电流 静电场 电场 磁场 恒定磁场 学习方法： 类比法 第七章 恒定磁场

chap7-3磁场磁感应强度 基本磁现象 天然磁石同极相斥异极相吸 N N 电流的磁效应 1820年 奥斯特

一、基本磁现象 S N S N I S N 同极相斥 异极相吸 电流的磁效应 1820年 奥斯特 天然磁石 chap7—3 磁场 磁感应强度

Te 电子束 N

电子束N S + F F  I

磁现象: 1、天然磁体周围有磁场; 2、载流导线周围有磁场 表现为: 使小磁针偏转 3、电子束周围有磁场。 载流导线能使小磁针偏转 5、磁体的磁场能给载流导线以力的作用;表现为 6、载流导线之间有力的作用; 相互吸引 7、磁体的磁场能给载流线圈以力矩作用;排斥 8、载流线圈之间有力的作用; 偏转等 9、天然磁体能使电子束偏转

磁现象： 1、天然磁体周围有磁场； 2、载流导线周围有磁场； 3、电子束周围有磁场。 表现为： 使小磁针偏转 表现为： 相互吸引 排斥 偏转等 4、载流导线能使小磁针偏转； 5、磁体的磁场能给载流导线以力的作用； 6、载流导线之间有力的作用； 7、磁体的磁场能给载流线圈以力矩作用； 8、载流线圈之间有力的作用； 9、天然磁体能使电子束偏转

安培指出: 天然磁性的产生也是由于磁体内部有电流流动。 分子电流(1822年) N S 电荷的运动是一切磁现象的根源。 运动电荷磁场 磁场 对运动电荷有磁力作用

安培指出： n  I N S 天然磁性的产生也是由于磁体内部有电流流动。 分子电流(1822年) 电荷的运动是一切磁现象的根源。 运动电荷 磁场 磁 场 对运动电荷有磁力作用

磁感应强度 电流(或磁铁)二磁场一电流(或磁铁) 磁场对外的重要表现为 1、磁场对处于场中的运动电荷或载流导体有磁力作用 2、载流导体在磁场中移动时,磁力将对载流导体作 功,表明磁场具有能量

二、 磁感应强度 电流（或磁铁） 磁场 电流（或磁铁） 磁场对外的重要表现为： 1、磁场对处于场中的运动电荷或载流导体有磁力作用 2、载流导体在磁场中移动时，磁力将对载流导体作 功，表明磁场具有能量

磁感应强度 磁力F 大小B=Fma/qv 方向:小磁针在该点的A极指向节 单位:7特斯拉) B 1T=10G(高斯)

B  B Fmax q v = 0 方向: 小磁针在该点的N极指向 单位: T(特斯拉) T G 4 1 = 10 (高斯) 大小: 磁力 + v  Fm 磁感应强度 

毕奥-沙伐尔定律 dB 1、稳恒电流的磁场 电流元IdB=4 o Idl sina Idl aa P A0=47×10m12 方向判断:dB的方向垂直于电流元/与产组成的 平面,dB和ILI及F三矢量满足矢量叉乘关系。 dB- Ho Idl xP 4兀 3 毕奥-萨伐尔定律 对一段载流导线B==均[MxF 4丌

I P . 三 、毕奥---沙伐尔定律 1、稳恒电流的磁场 电流元 Idl  2 0 sin 4 r Idl dB    = 7 1 0 4 10− −  =   TmA  r  dB  3 0 4 r Idl r dB     =   Idl  对一段载流导线    = = L r Idl r B dB 3 0 4       方向判断： 的方向垂直于电流元 与 组成的 平面， 和 及 三矢量满足矢量叉乘关系。 dB  dB  Idl  Idl  r  r  毕奥-萨伐尔定律

2、运动电荷的磁场 电流一电荷定向运动 ⊕⊕⊕ )—1 S 电流元Il dl dB Il×o 4兀 2 其中I=qnS 载流子 总数 dN=nSl电荷密度速率截面积 B、dB_∠0sin(,而) dN4兀 B=Axr运动电荷产生的磁场 4元 3

2、运动电荷的磁场       q v  I S dl 电流 电荷定向运动 电流元 2 0 0 4 r Idl r dB     =   I = qnvS 2 0 0 4 r qv sin( v ,r ) dN dB B     = = 载流子 总数 dN = nSdl Idl  其中 电荷 密度 速率 截面积 运动电荷产生的磁场

B 47 r 若q>0,B与v×同向若q<0,B与ν×反向 B ∞B 6 6∞ +q 1 q

3 0 4 r qv r B     =   若q B与v r同向     0,   • + q v  B  r    − q v  B  r   若q B与v r反向     0, 