2.1恒定磁场级ppt课件

1、EIItqItqit0limttqd)(ddt时间内通过截面积S的电量tqnvSqdd tqiddqnvSSIjddISdSjIddcosdSjSjdSdSdnjSSjIdSqnvIddSIjddqnvvqnjvenjqnvSi ISdqqABE不能形成稳恒电流不能形成稳恒电流ABABeFkFEABKlEdABeFkFEkELKlEd非静电场是一个非保守性场非静电场是一个非保守性场度度度度NSABINS度度SNNSIFI度度度度度度NSNS度度运动电荷运动电荷 (电流电流)运动电荷运动电荷(电流电流)磁铁磁铁磁铁磁铁电流电流电流电流度度度度四、磁感应强度四、磁感应强度运动的试探电荷运动的试探电

2、荷实验结论：实验结论：（1 1磁力大小与试探电荷运动方向有关，磁力大小与试探电荷运动方向有关，磁力方向总是和试磁力方向总是和试 探电荷运动方向垂直。探电荷运动方向垂直。（2 2运动试探电荷沿磁场中某一特定方运动试探电荷沿磁场中某一特定方向运动时，磁力为零向运动时，磁力为零B B+q+q磁感应强度磁感应强度B B的的方向方向（3 3如果电荷沿与磁场方向垂直的方向如果电荷沿与磁场方向垂直的方向运动，受到的磁力最大运动，受到的磁力最大 FmFmFmv v度度v vFmB B+q+qv ,mmFqF定义磁感应强度定义磁感应强度 B B大小：大小：vqFBm方向：方向：方向确定的的方向由对正电荷而言，v

3、F mB度度讨论：讨论：（1 1磁感应强度与试探电荷无关。磁感应强度与试探电荷无关。（2 2运动试探电荷定义与小磁针定义法、运动试探电荷定义与小磁针定义法、电流元法相一致。电流元法相一致。（3 3磁感应强度的单位：磁感应强度的单位：国际制：国际制： 特斯拉特斯拉T T）高斯制：高斯制： 高斯高斯GsGs）1T = 10 Gs4度度（4 4磁感应线磁感应线形象化手段来描述稳恒磁场特征形象化手段来描述稳恒磁场特征B B的方向的方向对应于磁对应于磁感应线的感应线的切线方向切线方向B B的大小的大小决定于磁感应决定于磁感应线的疏密程度线的疏密程度度度磁感应线的特点：磁感应线的特点：磁感应线是和闭合电流

4、相互磁感应线是和闭合电流相互套链的无头无尾的闭合线。套链的无头无尾的闭合线。环绕方向与环绕方向与电流方向成电流方向成右手螺旋关右手螺旋关系。系。电流电流磁感应线磁感应线度度BdP200d4drrlIBLrrlIB200d4IlIdlBBdlrrlI200d4rIaP12lr200d4drrlIBBLBBdLrlI20sind42tanalcosar dsecd2al 21dcos40aIB)sin(sin4120aI200d4drrlIBIaP12lr22aIB2021)sin(sin4120aIBIaP12lrx0RIPxlIdrBdBd/dBlId20d4drlIBBLBB/dLBsind

5、lrIRd4303202rIR232220)( 2xRIR20d4drlIBrRsinx0RIPxlIdrBdBd/dBRIB200neISm23220)(2xRmBneRI2232220)( 2xRIRBneISm载流线圈的磁矩载流线圈的磁矩0RIn1A2ARP12ll drlnNdd232220)(2ddlRIRlnBB232220)( 2xRIRB222rlR2sinddRlLBBd21dsin20nI)cos(cos2120nI232220)(2ddlRIRlnB22sinRcotRl 1A2ARP12ll dr1nIB002)cos(cos2120nIB1A2ARP12ll draI

6、xd IxaIIdxPrOxxIB2d0 xxaI d20BBBdarrxxaId20raraIln20 xxaIBd2d0BdaIxd IxPrOxlQdddRRQdQORrxBQIddd22Ql dQd2232220)( 2ddxrIrBd)(42322220 xrrQ232220)( 2xRIRBd2d2QI d4sind220RQB222RxrsinRrLBBd22220dsin4RQ08QR ORrxldlIdldISnvtqnSvqdd200d)(4rrlqnSv200d4drrlIBtqIddqnSvqnSvI lnSNddvllvdd 200d4drrvNqBNBBdd2004

7、rrvq200d)(4drrlqnSvBldISnvBaBbBbaBSBBddcosdSBSSdSBSBdSSB0d磁场的高斯定理磁场的高斯定理F磁场是无源场磁场是无源场BSBdBnLlB?dIBLlBdLlB dLlBdrB2 I0与半径无关系与半径无关系LlE0dI0rIB20ILlBdLllB)dd (/LlB/d200d2rrII0rIB20ld/dlldldLld22dlBd22rBd20I222cosdlBab1L2LI1r2r2B1BdL1dl2dl11dlB111cosdlBd11rBd20I0d LlB0dd2211lBlBLiiIlB0d0LLnlBBBlBd)(d21内L

8、I0LLIlB内0d安培环路定律安培环路定律1I2I(2) ：穿过积分回路的所有电流：穿过积分回路的所有电流的代数和的代数和I2I1ILLIlB内0dBBLrB dRBrLILlBdLlBdIrB02rIB20rB2l rR时：时：22rRIIIrB02220RIr202 RIrBRBrR0rLrIB20RabcdLlBdbclBdbcBnIbc0nIB0均匀磁场均匀磁场RObaP)(22aRIjjjjbabaB201)()(2jba2)(0RObaP1BjaaB2022ja202B21BBBPjajba2200jb20)(2220aRbI)(201IBbajba20)( j1dl1dB2dl

9、2dBBdBPBLlBddabclBlBddBl2jl020jBBBabcdlBlIF ddLFFdLBlIdBILlIdOxyABIRxFdyFdFdlIdlIdlIBFddBlIF ddLyFFdLFsindLlIBsind0dsinIBRIBR2jIBRF2lIBFddOxyABIRxFdyFdFddlIdBlIF ddxyABIFdyFdxFdlIdBcosddFFxsindFsindlIByIBdsinddFFyxIBdjIBLFlxxFFdlyyFFdBAyyyIBd0BAxxxIBdIBLyIBFxddABIxy 0Rabcdl lIyx0dadcbcabFFFFaddaBlIF

10、dadjlIBdjRlIB)2( dadcbcabFFFFjRlIB)2( ZIlIdBlIF ddlzFFdlFsindRlIB20dsinsin2 RIBFdzFd/dFB1l2labcdadFbcFIIn)sin(1BIlFadsin1BIlFbcsin1BIlcdFabFB)(ba)(cdncdabFF BIl2sin2sin211lFlFMcdabsin21BlIlsinISBB1l2labcdadFbcFIIncdFabFB)(ba)(cdnBnNISMBmMsinNISBM =0：磁力矩为零mMBmaxBmM既有转动，也有平动既有转动，也有平动IabdABCD IABABlBIF

11、dABldIId20dIaI20CDCDlBIFd)(20bdIaICDlbdIId)(20IabdABCD IdbdIIln20BCBClBIFdrrIIbddd20BCDAFFCDABFFF)11(20bddIaI)(0bddIabIdIaIFAB20)(20bdIaIFCDBlIF ddlnSNddBvNqFddBlqnSvdqnSvI v llvdd NFFLddBvqIvSnvBLFl dLeFFF)(BvEq洛仑兹力公式洛仑兹力公式vFLBvqFLvBv/(2) :BvqROvqvBF qBmvRRvm2BvRT2qBm2vBcos/vv sinvv Bv/vvqBmvRTvh/q

12、Bmv/2B/vvvhqBmvR qBmT2IbdBV12dIBKUH K：霍耳系数，：霍耳系数，与材料有关与材料有关12VIBnvvLFeF BveFLHEHeEeF0HEeBveBvEH21UUUH21dlEH21d)(lBv21dlvBvBbnevbdI dIBneUH1neK1IB12VHEbddIBRUHHBvEH12VIBvLFeFHE 21UUUH21d)(lBv21dlvBvBbdIBnqUH1nqK1nevbdI nqRH1neRH1BIR060nnNISmnRNI221 (2)磁力矩大小为060sinmBM 23212BRNI243RNIBBIR060nnRNIm221BBB0 ：真空中的磁感强度：真空中的磁感强度0B ：磁化产生的附加磁场：磁化产生的附加磁场B0BBr相对磁导率相对磁导率0BBr弱磁性物质弱磁性物质强磁性物质强磁性物质NSLsIIlB)(d0r匝NIr0LLsINIlB)(d0)(20sINIrBNIrB002LsINIlB)(d0NIr0r0NI磁介质的磁导率磁介质的磁导率BHLIlHd磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理 单位：安培单位：安培/米米(A/m)HILqD0Sd0BBrNIINIsHBMBH00HM各向同性磁介质各向同性磁介质（磁化率）（磁化率）HB)1 (0HHBr0磁场强度磁场强度 MBH0 磁介质中的安培环路定理