磁场知识点复习和电磁感应定律.ppt

磁场知识点复习 1. 洛伦兹力(电荷受力): 2. 安培力(载流导线受力): 一、磁力 直电流的磁感线圆电流的磁感线 3. 磁感线：无头无尾的闭合曲线 I I 4. 载流线圈的磁矩: 6. 均匀磁场中载流线圈的磁矩势能: 5. 均匀磁场中载流线圈受到的力矩: 7. 带电粒子在磁场中的运动 例：A、B为两个电量相同的带电粒子,它们的质量之比 mA:mB=1/4，都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆 周运动。A粒子的速率是B粒子速率的两倍。设RA，RB 分别为A粒子与B粒子的轨道半径；TA、TB分别为它们 各自的周期。则RARB？ TATB？ 解： 回转半径:回转周期: 二、磁场计算 1. 毕奥-萨伐尔定律：电流元的磁场 真空磁导率： 2. 安培环路定理(恒定电流) 3. 典型恒定电流分布的磁场(记住) 无限长载流直导线: 半无限长载流直导线: 直电流延长线上: 圆电流圆心处： 张角为 的任意圆弧圆心处： 长直螺线管(LR)内的磁场： 无限大载流平面的磁场： 三、H的安培环路定理 ： 其中磁场强度矢量： 例：一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图(O点是 半径为R1和R2的两个半圆弧的共同圆心,电流自无穷远 来到无穷远去),则O点磁感应强度 的大小是_。 I O R1 R2 解： 例：有一无限长通电的扁平铜片，宽为a，厚度不 计，电流均匀分布，与铜片共面到近边距离为b 的一点P的磁感应强度 的大小为_。 b a r I P dr 解： 例: 如图, 一扇形薄片, 半径为R, 张角 为, 其上均匀分布正电荷(面密度为), 薄片绕过顶角O点且垂直于薄片的轴转 动(角速度为), 求: O点的磁感应强度 O R 解: 圆电流 dI 在O点磁感应强度为 O dq r dr O点的磁感应强度为 平行电流间的相互作用力 Force between parallel conductors 解： d f21 = I2dl B1 单位长度受力 同理 I1 I2 a 安培的定义 The ampere 若 I1 = I2= I 若：a =1 m , f = 210 7N, 则：I = 1A I1 I2 a 电流强度的国际单位安培(A)就是根据平行电流间的相 互作用力公式定义的.其定义为： 真空中两平行无限长直导线相距1米, 通以大小相同的稳定电流,如果每米导 线的相互作用力为210-7N ,则每根导 线中的电流强度就规定为1A. 例：无限长载流直导线与一无限长薄电流平板构成 闭合回路，如图，它们之间单位长度上的相互作用 力大小为_。 解：板上电流在长直导线处产生的磁感应强度 I I aa 方向向左 例：无限长直螺线管，电流为 I，单位长度的匝数为 n ，管内充满磁导率为r 的均匀介质，求管内的磁感应 强度。 解： . . ab dc L 由H的环路定理 H L = n I L H = n I B = 0 r H = 0 r n I B外=0 方向： R1 r0 R2 作业题8.13击穿场强 1.哪层先击穿？ 2.两筒间能加的最大电压是多少？ 解：设线电荷密度为 由高斯定理得： 两层电介质中的电场分别为 两筒之间的电势差 R1 r0 R2 后面参考习题答案第131页。 10.1 法拉第电磁感应定律 10.2 动生电动势 10.3 感生电动势 10.4 自感与互感 10.5 磁场的能量 10.6 麦克斯韦方程组和电磁场 第第1010章章 电磁感应和电磁场（电磁感应和电磁场（8 8学时）学时） 电池 电动势 ：(electromotive force emf ) 非静电力与电源 1 非静电力 i + 使正电荷逆着静电场 的方向运动 2 电源：提供非静电力的装置 3 电动势 （1） 定义：电源内部，将单位正电荷从负极 板移动到正极板的过程中，非静电力的功。 电动势，只与电源本身的性 质有关，与外电路无关 （2）方向：电源内部，从负极到正极，从低电位指 向高电位 +q-q （3）计算公式 将非静电力的作用看做场的作用 非静电场、外来场 若非静电力存在于整个回路中 一、电磁感应现象 当磁场强弱发生变化时, 磁场感应出电流。 10.1 10.1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 1831法拉第于实验中发现 无电源 1820奥斯特 电流的 磁效应 1822法拉第 电效应？ 磁场的 对称性 实验表明: 当通过导体闭合回路的磁通量发生变化时， 回路中就出现电流。这种电流叫感应电流, 回路中必产生推动电流的电动势。 2. 通电线圈中电流发生变 化时;附近其它线圈中产 生了电流 通过线圈 的磁通量 变化 电流计指针摆动 1. 磁铁和线圈相对运动时； 法拉第实验可归为两类： 二、法拉第电磁感应定律 (1831年 法拉第) 1. 内容：感应电动势的大小和通过导体回路的 磁通量的变化率的负值成正比。 2. 数学表达式： 感应电流 感应电动势 约定 首先确定回路的绕行方向 L f 0 e 0 L f 0 当磁力线方向与绕行方向成右手螺旋关系时 规定磁通量为正 3. 确定回路中感