磁场毕萨定律磁场的高斯定理ppt课件

7.3-7.5磁场的描述毕奥-萨伐尔定律磁场的高斯定理,1,一、基本磁现象,安培关于物质磁场本质的假设,一切磁场现象起源于电荷的运动：任何物质中的分子，都存在有回路电流分子电流，分子电流相当于一个基本磁场,磁场,运动电荷（电流）激发磁场，该磁场对运动电荷、载流导体和永久磁铁等有磁场力的作用,2,二、磁感应强度,与电学类似，通过运动电荷在磁场中所受的作用力来定量描述磁场。,在磁场中某点处，放入一速度运动的正电荷，其受磁场力,（）大小与和有关，但,（）在某一特定方向（或反平行）时，电荷不受力（此方向为磁场方向）,3,磁感应强度：,大小：,方向：,F=0的方位，该处小磁针N极指向。,（）当与上述磁场方向垂直时，受力最大,则运动电荷受力：,或,单位：特斯拉(T),4,三、磁感线(线)及磁通量,线为闭合有向曲线。,(永久性磁铁),线的密度的大小。,5,三、磁感线(线)及磁通量,线为闭合有向曲线。,(永久性磁铁),线的密度的大小。,6,(载流螺线管),(载流直导线),7,(地球磁场),8,由于磁感线是闭合的，则：,(磁场的高斯定理),穿过曲面S的磁通量：,磁通量：穿过某曲面的磁感线的条数。,(单位：韦伯Wb),1Wb1T1m2,9,四、毕奥萨伐尔定律,大小：,方向：(右螺旋关系),10,1.建立适当的坐标系；,11,1.建立适当的坐标系；,2.选取适当的电流元，,方向?,3.分解：,4.积分：对称性?积分上下限?,12,例如图，已知载流直导线：I、1、2、a，求B分布。,解,建立坐标系如图。取电流元：,方向：,13,解,建立坐标系如图。取电流元：,方向：,例如图，已知载流直导线：I、1、2、a，求B分布。,14,而,15,磁感线为一组以导线为中心轴的同心圆，其绕向于电流方向构成右手关系。,而,16,中部附近，若aL，则称为无限长载流直导线：,载流直导线的分布具有柱对称性。,17,端平面上，若aL，则称为半无限长载流直导线：,18,导线的延长线上，则：,端平面上，若aL，则称为半无限长载流直导线：,端平面,19,课堂练习已知载流圆线圈：I、R，求其轴线上B分布。,解,建立坐标系如图。取电流元：,方向如图,由对称性可知：,20,由对称性可知：,方向：沿+x方向。,21,载流圆线圈内磁感线的绕向与线圈中的电流构成右螺旋关系。,方向：沿+x方向。,22,当时，B=0。,当x=0时即圆心处：,一段载流圆弧导线在其圆心处：,23,课堂练习求下列组合载流导线在o处的磁感应强度。,24,课堂练习求下列组合载流导线在o处的磁感应强度。,答案：,答案：,25,例如图无限长均匀载流导体薄板，总电流为I，宽度为a，求板平面内距其一侧为b处的磁感应强度。,解,建立坐标系如图。,电流线密度：,取电流元：,26,例如图无限长均匀载流导体薄板，总电流为I，宽度为a，求板平面内距其一侧为b处的磁感应强度。,解,建立坐标系如图。,电流线密度：,取电流元：,方向：,27,方向：,28,(解毕),29,五、运动电荷的磁场,设电子定向移动速度为，电子的数密度为n。,30,五、运动电荷的磁场,S,设电子定向移动速度为，电子的数密度为n。,31,则每个电子在P点产生的磁感应强度：,一般地，以运动的点电荷q产生的磁感应强度为：,32,则每个电子在P点产生的磁感应强度：,一般地，以运动的点电荷q产生的磁感应强度为：,注：电量q含正负号!,33,例如图，已知：L、Q、v、a，求某时刻其延长线上某点的磁感应强度。,解,建立坐标系、取元如图。,34,例如图，已知：L、Q、v、a，求某时刻其延长线上某点的磁感应强度。,解,建立坐标系、取元如图。,大小：,35,36,(解毕),37,(解毕),洛沦兹力：,1.磁感应强度：,38,(Theend),2.磁场线为闭合曲线；磁场中的高斯定理：,1.磁感应强度：,洛沦兹力：,3.毕奥萨伐尔定律：,4.运动电荷的磁场：,39,例如图，非均匀磁场垂直于屏幕：B=k/x，k为常数。求通过屏幕内矩形的磁通量(a、b、d已知)。,解,选矩形平