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第六章第六章 恒定电流的磁场恒定电流的磁场 真空中的恒定磁场(2-6) 恒定电流 电动势(1) 磁场中的磁介质(7) 1 1 正确理解磁场的描述方法和磁感强度B的定义。 2 掌握毕奥-萨伐尔定律,理解磁场叠加原理,并会用这两个原理计算 简单形状下电流的磁场。 3 理解运动电荷产生磁场的规律,并会对运动电荷的磁场进行简单的计 算。 4 掌握磁场的高斯定理和安培环路定理,会计算平面回路的磁通量,会 利用安培环路定理求解具有对称性电流的磁场分布。 5 掌握洛伦兹力的计算方法,并会分析带电粒子在电磁场中的运动。理 解霍尔效应。 6 掌握安培定律,会计算载流导线在磁场中受到的磁力,会计算平面载 流线圈在均匀磁场中受到的磁力矩。 2 1. 电流强度 大小:单位时间通过导体某一横截面的电量。 方向:正电荷运动的方向 有方向的标量。 单位:安培(A)。 电流密度 一、电流 电流密度 6-1 恒定电流 电动势 3 方向:对正载流子,与载流子的运动同向; 对负载流子,与载流子的运动反向。 数值:单位时间内通过单位垂直面积的电量。 大块导体 2. 电流密度描写大块导体中电流分布 4 vdt =nq dS 单一载流子 多种载流子 5 vdt =nq dS 3. 电流强度与电流密度的关系 电流强度就是电流密度穿过某截面的通量。 6 4.恒定电流 (steady current) 在恒定电流导体中的任何地方,一些电荷因 流动而离开的同时,另外一些电荷必将移动过 来 电荷的宏观分布不随时间变化 稳恒条件: 电荷守恒定律 7 在恒定电流情况下,不随时间变化的电荷分 布所产生的不随时间变化的电场 1、恒定电场服从高斯定理(任何电场都服从 高斯定理) 恒定电场 2、恒定电场服从环路定理(基本假定) 恒定电场 电势和电势差概念仍然适用。 8 3、恒定电场与静电场的不同点 静电场: 电荷静止,不激发磁场 静电平衡导体内部场强 维持静电场不需要能量的转换 恒定电场: 电荷运动,激发磁场(恒定磁场) 导体内部恒定电场 伴随能量的转换 9 二、 电源的电动势 + - + r I R 电源 恒定 电流 静电场非静电场 非静电场,反抗静电场移动电荷。 单位正电荷 电源 :提供非静电力的装置 10 由负极到正极,电势(由 静电场产生)升高的方向 把单位正电荷从“”极移到 “”极,非静电场作的功 (电源内) 电源的电动势: 电动势的正方向: - + 11 1、全电路欧姆定律 三、 有电动势的电路 I +-r R L 12 回路定律 电动势符号: 与 L 同向, 取负号 与 L 反向, 取正号 电流符号: I 与 L 同向, R 取正号 I 与 L 反向, R 取负号 基尔霍夫( Kirchhoff ) 定律 节点定律 13 电动势符号: 与 L 同向, 取负号 与 L 反向, 取正号 电流符号: I 与 L 同向, R 取正号 I 与 L 反
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