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文档简介

1,电流的磁场实质上就是大量运动电荷产生的磁场的总和，故由电流的磁场可反推出运动电荷的磁场。,设Idl截面积为S，运动电荷体密度为n，每个粒子带电量为q，以相同速率v运动，则电流强度:,其中， dN=nSdl 为Idl内的自由电子数。,19-4 匀速运动点电荷的磁场,2,上式即为dN个带电粒子产生的磁场,所以，每个带电粒子产生的磁场,磁场大小：,磁场方向：按右旋法则，但还要考虑电荷的正负。,故,3,当有N 匝线圈时,平面线圈的磁矩矢量,大小：,方向：与线圈电流成右旋关系,4,例：依波尔模型，氢原子中电子以速率v = 2.2106m/s 在半径为r = 0.5310-8cm的圆周上运动，求电子在轨道中心所产生的磁感应强度及磁矩。,解:,等效电流,磁矩,5,磁通量穿过某一面积的磁力线数目。,一、磁通量，磁场的高斯定理,19-5 磁场的高斯定理和安培环路定理,磁场的高斯定理,根据磁力线是闭合线,穿过任一闭合曲面的磁通量为零，即,6,例：真空中无限长圆柱形铜导体(0 )，半径R，电流 I 均匀分布，求通过阴影区的磁通量。,解：面元面积ds=1dr；,导体内：,导体外:,7,而磁感应线是闭合线，积分 ：,二、安培环路定理,以无限长载流直导线的磁场为例:,取回路L如图，绕行方向与电流方向满足右手螺旋关系，则,8,P.12,如果回路L与L绕行方向刚好相反，则,对闭合回路为任意形状的情况,1.电流在回路之内,若环路L与I成右手螺旋关系,9,设环路L的绕行方向与前述相反,10,2.电流在环路之外,11,3.存在若干条线电流的情况,环路内,环路外,12,Ii 的正负的规定：穿过回路的电流Ii 方向与回路绕行方向服从右手螺旋关系时，Ii 0，否则 Ii 0,I0,例：,13,讨论,1.回路外的电流对磁场沿整个回路的线积分没有贡献,但对回路上各点的磁场有贡献。,例：如图的回路上任意一点,而回路积分：,2.安培环路定理是说明磁场基本性质的方程，即 磁场是有旋场。,14,1.无限长直载流圆柱体的磁场,r,圆柱体外磁场以轴为中心，沿圆周切线方向。,三、安培环路定理的应用,计算：,圆柱体外,15,圆柱体内,也是轴对称分布场,计算：,16,此时B线在柱面上不连续。,设 1 20R）,设单位长度匝数n,解：分析磁场分布,P,由对称性可知，管内磁场沿轴线方向,18,管内磁场为平行于轴线的均匀场,为什么？,作安培环路L（ABCDA）,证明：,19,即管内是均匀磁场。,证明：,由对称性可推知管外磁场为零。,20,计算管内磁场,作如图安培环路ABCDA，则,21,3.环形螺线管内的磁场分布,由对称性知，密绕螺线管内部磁场线是同心圆，而且在同一个环线上，磁感应强度处处相等。,管外磁场为零。,22,作半径为r的安培环路L,23,电流均匀流动，求以下四个区域各点
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