《磁场磁感应强度》PPT课件.ppt

一 电介质的极化 无极分子电介质 氢 甲烷 石蜡等 有极分子电介质 水 有机玻璃等 无极分子 位移极化 第五节静电场中的电介质 有极分子 取向极化为主 第八章磁场 内容 第一节磁场 磁感应强度 第二节电流的磁场 第三节磁场对运动电荷的作用 第四节磁场对电流的作用 磁矩 第一节磁场 磁感应强度 磁性 磁铁能吸引铁 钴 镍等物质的性质 磁极 磁性最强的两端 磁力 两块磁铁或磁针间 同性磁极相斥 异性磁极相吸 指向性 指向北方的磁极 北极N 指向南方的磁极 南极S 将磁针悬挂或支撑使其能在水平面内自由转动 磁针自动地转向南北方向 一磁场 早期人们认为电现象和磁现象互不相干 直到十九世纪初 才发现二者的联系 几个现象 1 载流导线附近的磁针发生偏转 说明 电流对磁极有作用力 电流也能激发磁场与磁铁一样 2 载流导线之间有相互作用 电现象和磁现象之间是紧密联系的 电流和磁铁均能激发磁场 磁场对电流和磁铁均施加作用力 3 分子电流假说 1822年 总之 无论是磁铁 还是导线中的电流 它们的磁效应均起源于电流 即运动的电荷 磁场力是电荷之间的另一种力 1 带电粒子在磁场中运动所受的力与运动方向有关 2 实验发现带电粒子在磁场中沿某一特定直线方向运动时不受力 二磁感应强度 类似电场强度 引入试探电荷来测定空间某点的磁感应强度 3 带电粒子在磁场中沿其他方向运动时垂直于与特定直线所组成的平面 4 当带电粒子在磁场中垂直于此特定直线运动时受力最大 大小与无关 反应了该点磁场的强弱 磁感应强度大小 类似电场强度 单位特斯拉 磁感强度大小 运动电荷在磁场中受力 磁感强度的定义 当正电荷垂直于特定直线运动时 受力将方向定义为该点的的方向 右手螺旋法则 三磁感应线 规定 曲线上每一点的切线方向就是该点的磁感强度B的方向 曲线的疏密程度表示该点的磁感强度B的大小 磁感应线都是闭合曲线 电流方向与电流所产生的磁场方向符合右手螺旋法则 会判断B的方向 课本P183 第二节电流的磁场 一毕奥 萨伐尔定律 真空磁导率 大小 电流元在空间产生的磁场 电流元方向 该处电流的方向 电流元在空间产生的磁场 注意 是哪个角 毕奥 萨伐尔定律 1 5点 3 7点 2 4 6 8点 若空间同时存在几条载流导线 则 二 毕奥 萨伐尔定律应用举例 例1载流长直导线的磁场 方向均垂直纸面向里 解 的方向是垂直纸面向里 电流AB在P点产生的磁感应强度 注意 是由电流元的方向与径矢的夹角 1 无限长载流长直导线的磁场 讨论 载流长直导线的磁场 无限长载流长直导线的磁场 3 若P点在其延长线上 2 只有一端为无限长 掌握三种情况下载流导线的磁感应强度 大小 方向都要写 I 真空中 半径为R的载流导线 通有电流I 称圆电流 求其轴线上一点p的磁感强度的方向和大小 解根据对称性分析 例2圆形载流导线的磁场 p 方向 与X轴正向一致 3 1 若线圈有匝 2 的方向不变 和成右螺旋关系 x 三 磁场的叠加原理 方向 垂直纸面向里 求中心O点的磁场强度大小和方向 O R 方向 垂直纸面向外 1 2 3 O点在 1 电流的延长线上 电流 2 在O点的 方向 垂直纸面向外 电流 3 在O点的 方向 垂直纸面向外 例2 选择垂直纸面向外为正 典型电流磁场公式 1 无限长直电流 圆电流圆心处磁场 仅一端为无限长 2 圆电流轴线上磁场 圆电流中心处磁场 1 4圆电流中心处磁场 在直电流上或延长线上 o I 方向 垂直纸面向外 选择垂直纸面向外为正 1 2 3 4 5 方向 垂直纸面向里 方向 垂直纸面向外 方向 垂直纸面向外 作业 8 2 8 4 第三节磁场对运动电荷的作用 一 洛仑兹力 电场力 磁场力 洛仑兹力 F大小 点电荷运动速度点电荷处于场点处的磁感强度点电荷电量 方向 即以右手四指由经小于的角弯向向 拇指的指向就是正电荷所受洛仑兹力的方向 垂直于与组成的平面 洛仑兹力 1 若则的方向与同向 2 若则的方向与反向 洛仑兹力的方向总与运动速度垂直 所以不做功 不改变运动速度的大小 只改变运动粒子的运动方向 1 粒子运动速度垂直磁感应强度时 2 若 洛仑兹力 匀速直线运动 3 若与夹角为 粒子做螺旋运动粒子在垂直磁场的平面里做圆周运动同时又沿磁场方向匀速运动 圆周运动 匀速直线运动 第四节磁场对电流的作用 磁矩 一安培定律 洛伦兹力 安培定律磁场对电流元的作用力 电流元 电流元与磁感应强度的夹角 电流强度 指通过导体横截面的电量跟所用时间的比值 有限长载流导线所受的安培力 安培定律 例1设在真空中有两根相距为d的无限长平行直导线 分别通以电流和 且电流的流向相同 试求单位长度上的导线所受的安培力为多少 解 问若两直导线电流方向相反二者之间的作用力如何 小结 1 典型电流磁场公式 1 无限长直电流 圆电流圆心处磁场 仅一端为无限长 圆电流中心处磁场 1 4圆电流