磁场的源课件

1磁場的源2一、畢—薩定律（實驗規律1820）真空磁導率恒定電流的電流元在p點產生的磁場：Ip§8.1畢奧—薩伐定律電流I在P點的磁場：3運動點電荷磁場公式

畢—薩定律：Sdln,qvP點電荷q在p點的磁場（v<<c）：電流元磁場4證畢。【思考】畢—薩定律的相對論形式。5【例】直線電流的磁場無限長電流：方向指向裏面I無限長直線電流的磁場7【例】平行直線電流單位長度線段間的作用力I1I2dB1B2F1F2國際單位制“安培”的定義：若,則電流強度為8【例】圓電流軸線上的磁場I

o9無限長直電流的磁場圓電流中心的磁場I

oI圓電流的磁場11內部軸線上的磁場端口中心處的磁場計算各匝圓電流在p

點磁場的向量積分（教材P249例8.3）n,Ip【例】密繞長直螺線管軸線上的磁場II通電螺線管的磁場B13二、B的高斯定理(磁通連續方程)磁場是“無源場”不存“磁荷”(磁單極子)

在任意磁場中，通過任意封閉曲面的磁通量總等於零14

尋找磁單極子的實驗研究具有重要的的理論意義。但至今還沒發現磁單極子。

迪拉克（P.A.M.Dirac1931）指出，已有的量子理論允許存在磁單極子。如果在實驗中找到了磁單極子，磁場的高斯定理和整個電磁理論就要作重大的修改。

人們仍然認為：磁場是電流或變化的電場產生的。15§8.3安培環路定理【例】用畢–薩定律證明（教材P255）。I1LI2

在恒定電流的磁場中，B沿任何閉合路徑的線積分等於與路徑所“鉸鏈”的電流強度代數和的

0倍

Iin取正值的方向與L成右手螺旋。161、與L“鉸鏈”的電流，可理解為：穿過以L為邊界的任意形狀曲面的電流曲面S

的

“正面”

與L成右手螺旋關於安培環路定理的討論17曲面S

的正面與L成右手螺旋例如ILS182、對於恒定電流中的“一段”，安培環路定理不適用。？原因：物理上，恒定電流一定閉合！ILS1S2193、安培環路定理是基本的規律，而畢—薩定律只是磁場的定義。4、包括非恒定情況的安培環路定理將在§8.5介紹。5、安培環路定理的微分形式—磁場的旋度其中，j

為恒定電流的電流密度向量。20【例】求密繞長直螺線管的磁場分佈n,I§8.4利用安培環路定理求磁場的分佈211、對稱性

Bin平行於軸線MN關於MN鏡象反射+電流反向

體系復原鏡象反射電流反向BinBin平行於軸線222、安培環路定理

Bin均勻分佈Bin平行於軸線均勻分佈L

Bin均勻分佈下麵分析外部磁場

的分佈，再求Bin.23由安培環路定理：由B的高斯定理：Bz與r無關

n,I均勻分佈3、外部磁場

如何分佈？,螺線管長直電流內部磁場：密繞情況外部磁場：24非密繞有漏磁25【例】環形密繞螺線管II....Rr..+++++++++++++++++++++++++++++..............................

設繞N匝，關於對稱軸繞360º/N對稱。

密繞，N

，管內、外的磁場軸對稱:在共軸的圓周上B的數值相等，方向沿切向。26【例】無限大平面電流的磁場分佈B的高斯定理

By=0平面電流由平行的直線電流組成

Bx=0j－面電流密度向量jlB安培環流定理：

無限大均勻平面電流兩側的磁場是均勻磁場，大小相等，方向相反。27一、位移電流—Maxwell的假設EIc-q+q使得§8.5與變化電場相聯系的磁場?Maxwell假設：在極板間流有位移電流jdS2S1L28求位移電流：ES1S2IcL-q+q29二、普遍的安培環流定理推廣到非恒定情況—“變化電場激發磁場”Ls—傳導電流—位移電流