物理学教程第二版马文蔚等编著第十八次课

1、第十一章恒定磁场1磁场 磁感强度第三节2 一 基本磁现象1.磁铁之间的相互作用 N、S极同时存在；同性磁极相斥，异性磁极相吸.NSSN31.磁现象2 奥斯特发现了电流的磁效应4磁铁，电流，运动电荷之间的相互作用 （1820年之后） 3 安培发现磁铁对载流导线或线圈有力的作用 54 物质磁性的本质 分子电流的假说： 物质磁性的电本质1822年 安培提出 分子电流假说一切磁现象起源于电流电荷运动. 6二 基本概念 1 磁场: 2 磁感应强度B 我们曾利用电场对试验电荷的作用来定义电场强度，现在也可利用磁场对运动电荷的作用来定义磁感应强度。从实验中发现，运动电荷受的磁力与qv有关.电流周围存在着一种

2、特殊物质-磁场7v 当运动电荷速度与磁场方向垂直时受到洛伦兹力 fL 最大。fLB 当电荷运动速度与 B 方向一致时电荷受力为 0 。Bvqq2.磁感应强度8磁感应强度的定义2.磁感应强度9单位:特斯拉 T方向:为小磁针 N 极指向地球两极磁场:人体磁场:永久磁铁磁场:2.磁感应强度10山东科技大学济南校区干耀国设计制作1.磁现象11毕奥-萨伐尔定律第四节12 研究一段电流元产生磁感应强度的规律。由实验发现一段长为 dl 通有电流为 I 的电流元产生的磁感应强度：一.毕-萨定律3.毕奥-萨伐尔定律 / 一、毕萨定律I13由矢量乘积法则：令真空中的磁导率3.毕奥-萨伐尔定律 / 一、毕萨定律14

3、方向：从dl 右旋到 r ,大拇指指向。 dB 的方向垂直于 dl和 r 所形成的平面。毕萨定律3.毕奥-萨伐尔定律 / 一、毕萨定律15二.应用毕萨定律解题的方法4.求 B 的分量 Bx 、By ;求总场。5.由3.确定电流元的磁场2.建立坐标系;1.分割电流元;计算一段载流导体的磁场3.毕奥-萨伐尔定律 / 二、应用毕萨定律解题方法16例1:一段有限长载流直导线,通有电流为 I ,求距 a 处的 P 点磁感应强度。解:分割电流元3.毕奥-萨伐尔定律 / 二、应用毕萨定律解题方法173.毕奥-萨伐尔定律 / 二、应用毕萨定律解题方法18讨论1.无限长载流直导线的磁场：3.毕奥-萨伐尔定律 /

4、 二、应用毕萨定律解题方法192.半无限长载流直导线的磁场：由3.毕奥-萨伐尔定律 / 二、应用毕萨定律解题方法203.半无限长载流直导线的磁场：由3.毕奥-萨伐尔定律 / 二、应用毕萨定律解题方法21R例2：一载流圆环半径为R 通有电流为 I，求圆环轴线上一点的磁感应强度 B。解：将圆环分割为无限多个电流元； 建立坐标系，电流元在轴线上产生的磁感应强度 dB 为：3.毕奥-萨伐尔定律 / 二、应用毕萨定律解题方法22 在 x 轴下方找出 dl 关于 x 轴对称的一个电流元 Idl 由对称性可知，dl 和 dl 在 P 点产生的 dB 在 x 方向大小相等方向相同，y 方向大小相等方向相反，相

5、互抵消。3.毕奥-萨伐尔定律 / 二、应用毕萨定律解题方法233.毕奥-萨伐尔定律 / 二、应用毕萨定律解题方法243.毕奥-萨伐尔定律 / 二、应用毕萨定律解题方法25讨论1.载流圆环环心处x = 0;由结论有3.毕奥-萨伐尔定律 / 二、应用毕萨定律解题方法26R (3)oIIRo (1)x推广组合o (2)RI27 Ad(4)*oI(5)*28例3：计算组合载流导体在 o 点的磁感应强度。解：o 点 B 由三段载流导体产生。规定向里为正向，3.毕奥-萨伐尔定律 / 二、应用毕萨定律解题方法29例4：一正方形载流线圈边长为 b,通有电流为 I，求正方形中心的磁感应强度 B。解：o 点的 B 是由四条载流边分别产生的，由于它们大小方向相同，B= B1+ B2+ B3+ B4= 4B13.毕奥-萨伐尔定律 /