磁场的高斯定理.ppt

磁场的高斯定理,一磁感线,切线方向的方向；疏密程度的大小.,I,二磁通量磁场的高斯定理,磁通量：通过某曲面的磁感线数,匀强磁场下，面S的磁通量为：,一般情况,物理意义：通过任意闭合曲面的磁通量必等于零（故磁场是无源的）.,磁场高斯定理,例如图载流长直导线的电流为,试求通过矩形面积的磁通量.,解,END,安培环路定理,一安培环路定理,设闭合回路为圆形回路（与成右螺旋）,若回路绕向为逆时针,对任意形状的回路,电流在回路之外,多电流情况,推广：,安培环路定理,安培环路定理,在真空的恒定磁场中，磁感强度沿任一闭合路径的积分的值，等于乘以该闭合路径所穿过的各电流的代数和.,问（1）是否与回路外电流有关？,（2）若,是否回路上各处？是否回路内无电流穿过？,例1求载流螺绕环内的磁场,解（1）对称性分析：环内线为同心圆，环外为零.,二安培环路定理的应用举例,令,（2）选回路,当时，螺绕环内可视为均匀场.,例2无限长载流圆柱体的磁场,解（1）对称性分析,（2）,的方向与成右螺旋,例3无限长载流圆柱面的磁场,解,例4无限大均匀带电(线密度为i)平面的磁场,解,END,带电粒子在磁场中的运动,带电粒子在电场和磁场中所受的力,电场力,磁场力（洛伦兹力）,运动电荷在电场和磁场中受的力,带电粒子在磁场中运动举例,回旋半径和回旋频率,安培力,一安培力,安培力,有限长载流导线所受的安培力,例1如图一通有电流的闭合回路放在磁感应强度为的均匀磁场中，回路平面与磁感强度垂直.回路由直导线AB和半径为的圆弧导线BCA组成，电流为顺时针方向,求磁场作用于闭合导线的力.,根据对称性分析,解,A,B,C,o,由于,A,B,C,o,因,故,解取一段电流元,例2求如图不规则的平面载流导线在均匀磁场中所受的力，已知和.,2019/12/13,31,可编辑,结论任意平面载流导线在均匀磁场中所受的力,与其始点和终点相同的载流直导线所受的磁场力相同.,例3半径为载有电流的导体圆环与电流为的长直导线放在同一平面内（如图），直导线与圆心相距为d，且Rd两者间绝缘,求作用在圆电流上的磁场力.,O,解,O,二磁场作用于载流线圈的磁力矩,如图均匀磁场中有一矩形载流线圈MNOP,线圈有N匝时,稳定平衡,不稳定平衡,讨论,（1）与同向,（2）方向相反,（3）方向垂直,力矩最大,结论:均匀磁场中，任意形状刚性闭合平面通电线圈所受的力和力矩为,磁矩,例4如图半径为0.20m，电流为20A，可绕轴旋转的圆形载流线圈放在均匀磁场中，磁感应强度的大小为0.08T，方向沿x轴正向.问线圈受力情况怎样？线圈所受的磁力矩又为多少？,解把线圈分为JQP和PKJ两部分,以为轴，所受磁力矩大小,END,磁介质,一磁介质磁化强度,1磁介质,顺磁质内磁场,2顺磁质和抗磁质的磁化,无外磁场时抗磁质分子磁矩为零,抗磁质内磁场,3磁化强度,单位（安/米）,分子磁矩,（单位体积分子磁矩数）,二磁介质中的安培环路定理,磁场强度,各向同性磁介质,相对磁导率,磁导率,例1有两个半径分别为和的“无限长”同轴圆筒形导体，在它们之间充以相对磁导率为的磁介质.当两圆筒通有相反方向的电流时，试求（1）磁介质中任意点P的磁感应强度的大小;（2）圆柱体外面一点Q的磁感强度.,解,同理可求,1磁畴,三铁磁质,2磁化曲线磁滞回线,顺磁质的B-H曲线,0,矫顽力,当外磁场由逐渐减小时，这种B的变化落后于H的变化的现象，叫做磁滞现象，简称磁滞.,由于磁滞，时，磁感强度，叫做剩余磁感强度(剩磁).,3铁磁性材料,不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差