高中物理奥林匹克竞赛专题--7-4-毕奥-萨伐尔定律ppt课件

1、第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律 载流导线中的电流为载流导线中的电流为I，在电流上取长为在电流上取长为 的定向线的定向线元，规定元，规定 的方向与电流的的方向与电流的方向一样，方向一样， 为电流元。为电流元。II d l 一、毕奥一、毕奥萨伐尔定律萨伐尔定律 电流元在给定点所产生的磁感应强度的大小与电流元在给定点所产生的磁感应强度的大小与Idl成正比，与到电流元的间隔平方成反比，与电成正比，与到电流元的间隔平方成反比，与电流元和矢径夹角的正弦成正比。流元和矢径夹角的正弦成正比。2sinddrlIkBdldldIl第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场

2、7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律20sind4drlIB真空磁导率真空磁导率 270AN104第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律毕奥毕奥萨伐尔定律的矢量式：萨伐尔定律的矢量式：002dB4LIlrrBiot-Savart定律定律的积分方式的积分方式其中其中 0=40=410-7NA-210-7NA-2，称为真空中的磁导率。，称为真空中的磁导率。Biot-Savart定律定律的微分方式的微分方式002dd4I lrBr第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律例例 判别以下各点磁感强度的方向

3、和大小判别以下各点磁感强度的方向和大小.1、5点点 ：0dB3、7点点 ：204ddRlIB02045sin4ddRlIB2、4、6、8 点点 ：30d4drrlIB毕奥萨伐尔定律毕奥萨伐尔定律12345678lIdR第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律P 1. 1.载流直导线周围的磁场载流直导线周围的磁场. . 知：知：I ，a，1，2 求：求：02d sind4I lBrxICDoa12rll dBd 解解: 各电流元产生的磁场各电流元产生的磁场 方向方向一样，均垂直版面向里一样，均垂直版面向里 Bd 二、毕奥二、毕奥萨伐尔定律的运用萨伐尔定律

4、的运用?B 第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律xICDoa12rll dBd P02d sind4CDI lBBrsin/,cotaraldsind2al 210sind4IBa 012coscos4Ia（） 的方向沿的方向沿 垂直版面向里垂直版面向里B第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律1无限长载流长直导线的磁场无限长载流长直导线的磁场.120,02 IBa012coscos4IBa（）IBIB 电流与磁感应强度成右螺旋关系电流与磁感应强度成右螺旋关系讨论讨论第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4

5、7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律2半无限长载流长直导线的磁场半无限长载流长直导线的磁场04IBa12,23延伸线上一点的磁场延伸线上一点的磁场I*PPa*PoI0PB0PB第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律 2. 2.载流圆线圈轴线上的磁场载流圆线圈轴线上的磁场. . 知：知：I ，R 求：求：?B0022d sindd44I lI lBrr 电流元产生的磁场电流元产生的磁场 /LLd = sindBBB由于对称关系由于对称关系 相互抵消相互抵消dB第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律 si

6、nRr03LLd sind4IR lBBr22 rxR022 3/2LL2022 3/2d sind4() =2 ()IR lBBxRIRxR第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律 例例 7-1在真空中有一在真空中有一“无限长载流直导线，电流无限长载流直导线，电流强度为强度为I，其旁有一矩形回路与直导线共面，如下图，其旁有一矩形回路与直导线共面，如下图，设线圈的长为设线圈的长为l，宽为，宽为b-a，线圈到导线的间隔为，线圈到导线的间隔为a，求，求经过该回路所围面积的磁通量经过该回路所围面积的磁通量.知：知： a，b，l， 求：求：?m balIo第七

7、章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律2IBxddd2mIBsl xxdln22bmaIIlbl rxa解：长直导线通电流解：长直导线通电流IlIrodxx第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律四四 运动电荷的磁场运动电荷的磁场30d4drrlIBvlqnSlSjlIddd30d4drrlqnSBvlnSNddSjl d第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律+qrBvvrBq适用条件适用条件cv304ddrrqNBBv运动电荷的磁场运动电荷的磁场第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律 例例4 半径为半径为 的的带电薄圆盘的电荷面密带电薄圆盘的电荷面密度为度为 , 并以角速度并以角速度 绕绕经过盘心垂直于盘面的经过盘心垂直于盘面的轴转动轴转动 ，求圆盘中心的，求圆盘中心的磁感强度磁感强度.RRo第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 7-4 7-4 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律解法一解法一 圆电流的磁场圆电流的磁场rrrrIdd22drrIBd22dd00B, 0向外向外2d