大學(xué)物理(祝之光)_第七章_穩(wěn)恒磁場(chǎng)

1、第七章第七章穩(wěn)恒磁場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng) 7-0 7-0 第七章教學(xué)基本要求第七章教學(xué)基本要求 7-1 7-1 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁場(chǎng)的高斯定理磁場(chǎng)的高斯定理 7-2 7-2 安培定律安培定律 7-3 7-3 畢奧畢奧- -薩伐爾定律薩伐爾定律 4-0 4-0 第四章教學(xué)基本要求第四章教學(xué)基本要求 7-4 7-4 安培環(huán)路定律安培環(huán)路定律 4-0 4-0 第四章教學(xué)基本要求第四章教學(xué)基本要求 7-5 7-5 介質(zhì)中的磁場(chǎng)介質(zhì)中的磁場(chǎng) 一、掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，理解洛倫茲力公式一、掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，理解洛倫茲力公式. 二、了解用磁感應(yīng)線(xiàn)形象描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法二、了解用磁感應(yīng)線(xiàn)形象描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的方

2、法, 會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單情況下的磁通量單情況下的磁通量, 理解磁場(chǎng)高斯定理的內(nèi)涵理解磁場(chǎng)高斯定理的內(nèi)涵. 三、理解洛倫茲關(guān)系式三、理解洛倫茲關(guān)系式, 能分析點(diǎn)電荷在均勻電場(chǎng)或均勻磁能分析點(diǎn)電荷在均勻電場(chǎng)或均勻磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng), 了解洛侖茲力關(guān)系的應(yīng)用了解洛侖茲力關(guān)系的應(yīng)用. 四、理解安培定律四、理解安培定律, 了解磁矩的概念了解磁矩的概念, 能計(jì)算簡(jiǎn)單幾何形狀能計(jì)算簡(jiǎn)單幾何形狀載流導(dǎo)體和載流平面線(xiàn)圈中所受的力和力矩載流導(dǎo)體和載流平面線(xiàn)圈中所受的力和力矩. 五、理解畢奧五、理解畢奧-薩伐爾定律薩伐爾定律, 理解磁場(chǎng)疊加原理理解磁場(chǎng)疊加原理, 能計(jì)算一些能計(jì)算一些簡(jiǎn)單電流分布產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感

3、應(yīng)強(qiáng)度簡(jiǎn)單電流分布產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度. 六、理解磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理六、理解磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理, 理解用安培環(huán)路定理計(jì)算磁理解用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的條件和方法并能作簡(jiǎn)單計(jì)算感應(yīng)強(qiáng)度的條件和方法并能作簡(jiǎn)單計(jì)算. 七、了解介質(zhì)的磁化現(xiàn)象及對(duì)磁場(chǎng)分布的影響，了解各向七、了解介質(zhì)的磁化現(xiàn)象及對(duì)磁場(chǎng)分布的影響，了解各向同性介質(zhì)中磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系同性介質(zhì)中磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系, 了解鐵磁質(zhì)的特性了解鐵磁質(zhì)的特性及應(yīng)用及應(yīng)用. *八、了解介質(zhì)中的安培環(huán)路定理八、了解介質(zhì)中的安培環(huán)路定理.預(yù)習(xí)要點(diǎn)預(yù)習(xí)要點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度是怎樣定義的磁感應(yīng)強(qiáng)度是怎樣定義的?對(duì)磁感應(yīng)線(xiàn)有哪些規(guī)定對(duì)磁感應(yīng)線(xiàn)有哪

4、些規(guī)定? 領(lǐng)會(huì)磁通量的計(jì)算公式領(lǐng)會(huì)磁通量的計(jì)算公式.什么是磁場(chǎng)的高斯定理什么是磁場(chǎng)的高斯定理? 注意它的數(shù)學(xué)表達(dá)式及所注意它的數(shù)學(xué)表達(dá)式及所反映的磁場(chǎng)的性質(zhì)反映的磁場(chǎng)的性質(zhì).1. 認(rèn)識(shí)洛倫茲關(guān)系式認(rèn)識(shí)洛倫茲關(guān)系式, 了解其應(yīng)用了解其應(yīng)用.磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度 1. 磁場(chǎng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)磁場(chǎng)電流周?chē)嬖谥环N特殊物質(zhì)電流周?chē)嬖谥环N特殊物質(zhì)-磁場(chǎng)磁場(chǎng). .2. 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度 的定義的定義BvqFmaxvqFmax大小與大小與 無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)v, q磁感應(yīng)強(qiáng)度大小磁感應(yīng)強(qiáng)度大小定義為：定義為：vqFBmax( (1) 的方向：與小磁針的方向：與小磁針N極在磁場(chǎng)中某點(diǎn)的穩(wěn)

5、定指向極在磁場(chǎng)中某點(diǎn)的穩(wěn)定指向一致一致. B且且B( (2) ) 帶電粒子垂直帶電粒子垂直 的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，受磁場(chǎng)作用力最的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，受磁場(chǎng)作用力最大大.洛倫茲力洛倫茲力 + +qvBmFBqF vm 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受的運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受的力稱(chēng)做為力稱(chēng)做為洛倫茲力洛倫茲力. . 洛倫茲力總與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度垂直洛倫茲力總與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度垂直. . 因此因此, ,洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不作功洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不作功. . 洛倫茲力只改變運(yùn)動(dòng)電洛倫茲力只改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向荷的速度方向, , 不改變速度的大小不改變速度的大小. . 由實(shí)驗(yàn)電荷量為由實(shí)驗(yàn)電荷量為q的的電荷以速度電荷以速度

6、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的磁場(chǎng)力：在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的磁場(chǎng)力：v 通常又將磁感應(yīng)強(qiáng)度定義為滿(mǎn)足洛倫茲力公式的通常又將磁感應(yīng)強(qiáng)度定義為滿(mǎn)足洛倫茲力公式的矢量矢量 . .BSBdd1.1. 磁感應(yīng)線(xiàn)磁感應(yīng)線(xiàn)通過(guò)某一曲面的磁感應(yīng)線(xiàn)的數(shù)目為通過(guò)此曲面的磁通量通過(guò)某一曲面的磁感應(yīng)線(xiàn)的數(shù)目為通過(guò)此曲面的磁通量.2. 磁通量磁通量SBddsdSB單位單位2mT1Wb1形象地描繪磁場(chǎng)中形象地描繪磁場(chǎng)中 分布的空間曲線(xiàn)分布的空間曲線(xiàn), ,規(guī)定規(guī)定: :B方向方向： 線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)方向線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)方向. .B大小大?。和ㄟ^(guò)垂直于：通過(guò)垂直于 的單位面積的的單位面積的 線(xiàn)的數(shù)目線(xiàn)的數(shù)目. .

7、BB0dSBs穿過(guò)閉合面的磁通量等于零穿過(guò)閉合面的磁通量等于零. .3. 3. 磁場(chǎng)中的高斯定理磁場(chǎng)中的高斯定理實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 線(xiàn)為閉合曲線(xiàn)線(xiàn)為閉合曲線(xiàn). .B 由于由于 線(xiàn)為閉合曲線(xiàn)，穿入穿線(xiàn)為閉合曲線(xiàn)，穿入穿出閉合面的出閉合面的 線(xiàn)數(shù)目相同，正負(fù)通線(xiàn)數(shù)目相同，正負(fù)通量抵消量抵消. .BB 靜電場(chǎng)的高斯定理說(shuō)明電場(chǎng)線(xiàn)始于正電荷，止于靜電場(chǎng)的高斯定理說(shuō)明電場(chǎng)線(xiàn)始于正電荷，止于負(fù)電荷，靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)；磁場(chǎng)的高斯定理說(shuō)明磁感負(fù)電荷，靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)；磁場(chǎng)的高斯定理說(shuō)明磁感應(yīng)線(xiàn)無(wú)頭無(wú)尾，是閉合曲線(xiàn)，磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)，磁單極應(yīng)線(xiàn)無(wú)頭無(wú)尾，是閉合曲線(xiàn)，磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)，磁單極不存在不存在. .帶電粒

8、子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中所受的力帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中所受的力:電場(chǎng)力電場(chǎng)力EqFe磁場(chǎng)力磁場(chǎng)力（洛倫茲力洛倫茲力）BqF vmBqEqFv洛倫茲關(guān)系式洛倫茲關(guān)系式應(yīng)用應(yīng)用: 磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)BRRmBq2vvqBmRvB0vqBmRT22vmqBTf21v 帶電粒子以垂直于帶電粒子以垂直于 的速的速度度 飛入均勻磁場(chǎng)，粒子作勻飛入均勻磁場(chǎng)，粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力為向心洛倫茲力為向心力力.BvmF應(yīng)用應(yīng)用: 磁聚焦磁聚焦vvv/sinvv 洛倫茲力洛倫茲力 BqFvm 與與 不垂直不垂直Bvcosvv/qBmT2qBmRvqBmd2cosvTv/螺距螺距vv/vB 載流導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)正電荷

9、在洛倫茲力載流導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)正電荷在洛倫茲力Fm的作用下，的作用下，向向A側(cè)偏轉(zhuǎn)，在導(dǎo)體的側(cè)偏轉(zhuǎn)，在導(dǎo)體的A側(cè)表面積累了正電荷側(cè)表面積累了正電荷. .運(yùn)動(dòng)負(fù)電運(yùn)動(dòng)負(fù)電荷反向偏轉(zhuǎn)，將積累于荷反向偏轉(zhuǎn)，將積累于A側(cè)表面?zhèn)缺砻? .BIdbAAHU+qdveFmF 載流導(dǎo)體放入磁場(chǎng)載流導(dǎo)體放入磁場(chǎng) 中，在導(dǎo)體上下兩表面產(chǎn)生中，在導(dǎo)體上下兩表面產(chǎn)生霍爾電壓的現(xiàn)象霍爾電壓的現(xiàn)象. .B+ + + + + - - - - - A A兩兩表面間形成霍爾電場(chǎng)表面間形成霍爾電場(chǎng) ，阻礙粒子在磁場(chǎng)，阻礙粒子在磁場(chǎng)作用下的側(cè)向偏移，當(dāng)作用下的側(cè)向偏移，當(dāng) 時(shí)，兩側(cè)表面間將獲得時(shí)，兩側(cè)表面間將獲得穩(wěn)定的霍爾電壓穩(wěn)定的霍

10、爾電壓UH . .HEmeFFnqdIBnqU)(1HbdqnvSqnIv,HBqqEvBEvHBbbEUvHHnqbdIvnqR1H 可用于判定材料中載流子的電性符號(hào)及確定載流可用于判定材料中載流子的電性符號(hào)及確定載流子的濃度子的濃度. . 若已知材料的霍爾系數(shù)，則可利用霍爾效若已知材料的霍爾系數(shù)，則可利用霍爾效應(yīng)測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等應(yīng)測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等. .霍爾系數(shù)霍爾系數(shù)正粒子正粒子RH0，測(cè)得測(cè)得UH0；負(fù)粒子負(fù)粒子RH0，測(cè)得測(cè)得UH0；預(yù)習(xí)要點(diǎn)預(yù)習(xí)要點(diǎn)安培定律的內(nèi)容是什么安培定律的內(nèi)容是什么? 它的矢量表達(dá)式是怎樣的它的矢量表達(dá)式是怎樣的? 注意計(jì)算載流導(dǎo)體所受安培力的方法注

11、意計(jì)算載流導(dǎo)體所受安培力的方法.1. 什么是載流線(xiàn)圈磁矩的定義什么是載流線(xiàn)圈磁矩的定義? 注意均勻磁場(chǎng)對(duì)載流注意均勻磁場(chǎng)對(duì)載流線(xiàn)圈的作用力矩公式線(xiàn)圈的作用力矩公式. 安培定律安培定律BlIF ddlBIFsindd由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出磁場(chǎng)對(duì)電流元的作用力由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出磁場(chǎng)對(duì)電流元的作用力l dISBlId 有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線(xiàn)所受有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力的安培力:BlIFFlldd1. 均勻磁場(chǎng)均勻磁場(chǎng) 中長(zhǎng)為中長(zhǎng)為L(zhǎng)的載流導(dǎo)線(xiàn)的載流導(dǎo)線(xiàn)(I)各電流元受力各電流元受力 同同向，則向，則BFdlFFdllBlIBId),dsin(),dsin(BlIBIL2. 當(dāng)各電流元受力方向不同時(shí)當(dāng)各電流元受力方向不同時(shí)

12、lzzlyylxxFFFFFFd,d,dkFjFiFFkyx 將平面載流線(xiàn)圈放入均勻磁場(chǎng)中，將平面載流線(xiàn)圈放入均勻磁場(chǎng)中，da邊受到安培力的大小邊受到安培力的大小: :)2sin(2BIlFdabc邊受到安培力的大小邊受到安培力的大小: :)2sin(2BIlFbc Fda與與Fbc大小相等方向相大小相等方向相反，作用在一條直線(xiàn)上，相互反，作用在一條直線(xiàn)上，相互抵消抵消. .1l2lneooabcdIBbcFdaFab邊受到安培力的大小邊受到安培力的大小: :2sin1BIlFabcd邊受到安培力的大小邊受到安培力的大小: :2sin1BIlFcdabFcdF Fab與與Fcd大小相等方向相反

13、，不在一條直線(xiàn)上，不大小相等方向相反，不在一條直線(xiàn)上，不能抵消，為一對(duì)力偶，產(chǎn)生力矩能抵消，為一對(duì)力偶，產(chǎn)生力矩. .1l2looabcdIneBsin22labFcdF作俯視圖可看出線(xiàn)圈受到的力矩大小為作俯視圖可看出線(xiàn)圈受到的力矩大小為sin222lFMabsin2221lBIlsin21BlIl)(ba)(cdI2lBosin21BlNIlM如果為如果為N匝平面線(xiàn)圈，則匝平面線(xiàn)圈，則sinNISBS為平面線(xiàn)圈面積為平面線(xiàn)圈面積. .ne結(jié)論結(jié)論: 均勻均勻磁場(chǎng)中，任意形狀剛性閉合磁場(chǎng)中，任意形狀剛性閉合平面平面載流線(xiàn)圈載流線(xiàn)圈所受的力矩為所受的力矩為 .BmMmBMMBmmax,p0穩(wěn)定穩(wěn)

14、定平衡平衡非穩(wěn)定非穩(wěn)定平衡平衡0,/MBm定義定義磁矩磁矩neNISmBmM 載流線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中會(huì)受到磁力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，這是電載流線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中會(huì)受到磁力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，這是電動(dòng)機(jī)及磁電式儀表的基本工作原理動(dòng)機(jī)及磁電式儀表的基本工作原理.預(yù)習(xí)要點(diǎn)預(yù)習(xí)要點(diǎn)領(lǐng)會(huì)磁場(chǎng)疊加原理領(lǐng)會(huì)磁場(chǎng)疊加原理.? 1. 如何應(yīng)用如何應(yīng)用幾個(gè)電流共同激發(fā)磁場(chǎng)幾個(gè)電流共同激發(fā)磁場(chǎng)iBB 任意電流是無(wú)數(shù)小電流首尾相接組成，其上任任意電流是無(wú)數(shù)小電流首尾相接組成，其上任一電流元在某場(chǎng)點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為一電流元在某場(chǎng)點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ，則此電，則此電流在該場(chǎng)點(diǎn)產(chǎn)生的總磁感應(yīng)強(qiáng)度為流在該場(chǎng)點(diǎn)產(chǎn)生的總磁感應(yīng)強(qiáng)度為BdLBBd20d4dre

15、lIBBr任意載流導(dǎo)線(xiàn)在點(diǎn)任意載流導(dǎo)線(xiàn)在點(diǎn) P 處的磁感強(qiáng)度處的磁感強(qiáng)度IP* *lIdBdr真空磁導(dǎo)率真空磁導(dǎo)率 270AN10420d4drelIBr 電流元電流元 在空間一點(diǎn)在空間一點(diǎn)P產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度：產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度：lIdre2. .確定電流元的磁場(chǎng)大小確定電流元的磁場(chǎng)大小1.將載流導(dǎo)線(xiàn)無(wú)限分割取電流元；將載流導(dǎo)線(xiàn)無(wú)限分割取電流元；解題步驟：解題步驟：;),dsin(d4d20relIlIBr3. .確定確定 的方向，若所有的方向，若所有 同向，則同向，則BdBd;),dsin(d4d20LrLrelIlIBB4. .若各電流元的若各電流元的 不同向，則應(yīng)建立坐標(biāo)系，不同向，則應(yīng)建

16、立坐標(biāo)系，求求 在各軸的投影在各軸的投影 . . BdBdzyxBBBd,d,d5.求求 的分量的分量B;d,d,dLzzLyyLxxBBBBBB6. .kBjBiBBzyx 注意磁場(chǎng)分布的對(duì)稱(chēng)性，選擇合適的坐標(biāo)軸方注意磁場(chǎng)分布的對(duì)稱(chēng)性，選擇合適的坐標(biāo)軸方向，可簡(jiǎn)化計(jì)算向，可簡(jiǎn)化計(jì)算. .例例: : 一段有限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線(xiàn)一段有限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線(xiàn), ,通有電流為通有電流為I , ,求求P處的處的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度. .解解:2sinddrlI4B0在導(dǎo)線(xiàn)上任取電流元在導(dǎo)線(xiàn)上任取電流元 , , 其在其在P點(diǎn)的矢徑為點(diǎn)的矢徑為 , ,夾角夾角為為 , ,則則lIdr),d(rlI由對(duì)稱(chēng)性分析由對(duì)稱(chēng)性分

17、析 線(xiàn)為分布線(xiàn)為分布B在垂直于通電導(dǎo)線(xiàn)、圓心在在垂直于通電導(dǎo)線(xiàn)、圓心在導(dǎo)線(xiàn)上的系列圓簇，導(dǎo)線(xiàn)上的系列圓簇， 的方向的方向與電流方向成右手螺旋關(guān)系與電流方向成右手螺旋關(guān)系. .BPIABo0r*Bd1r2ldAB0rIdlBB2sin4dsin/,cot00rrrl20sin/ddrl21dsin400rIB）（2100coscos4rI21dsin400rIBPIABo0r*Bd1r2ld對(duì)于對(duì)于無(wú)限長(zhǎng)無(wú)限長(zhǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng).021002rIB 點(diǎn)點(diǎn)P的的 方向垂直于方向垂直于 和導(dǎo)線(xiàn)決定的平面和導(dǎo)線(xiàn)決定的平面, ,即沿以即沿以O(shè)為圓心為圓心OP為半徑并位于和導(dǎo)線(xiàn)垂直平面內(nèi)

18、的圓在點(diǎn)為半徑并位于和導(dǎo)線(xiàn)垂直平面內(nèi)的圓在點(diǎn)P的切線(xiàn)，指向按右手螺旋關(guān)系的切線(xiàn)，指向按右手螺旋關(guān)系. .Br例：例：一載流圓環(huán)半徑為一載流圓環(huán)半徑為R通有電流為通有電流為I，求圓環(huán)軸線(xiàn)上，求圓環(huán)軸線(xiàn)上任一點(diǎn)任一點(diǎn)P的磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁感應(yīng)強(qiáng)度. .有有rBdlIdIRxop* 如圖建立坐標(biāo)如圖建立坐標(biāo)系，由對(duì)稱(chēng)性知系，由對(duì)稱(chēng)性知2rlIBd4d0 x 將圓環(huán)分割為無(wú)限多個(gè)電流元；各電流元在將圓環(huán)分割為無(wú)限多個(gè)電流元；各電流元在P的的 方向不同，但相對(duì)于圓環(huán)軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)分布方向不同，但相對(duì)于圓環(huán)軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)分布. . Bd0, 0zyBB因?yàn)橐驗(yàn)閞lId則則sindBBBx解：解：rBdlIdIRxop*x

19、222xRrrRsinlrlIB20dsin4RlrIR2030d42322202）（RxIRB載流圓環(huán)環(huán)心處載流圓環(huán)環(huán)心處x=0，RIB200 沿沿X軸正向，即沿環(huán)軸向，與電流環(huán)繞方向軸正向，即沿環(huán)軸向，與電流環(huán)繞方向B成右螺旋關(guān)系成右螺旋關(guān)系.又因?yàn)橛忠驗(yàn)閕ISeISmrSn2,故有故有mrB302N匝同為匝同為I的圓環(huán)的圓環(huán)RNIB20030d4drrlIB由畢由畢- -薩薩定律定律 vlqnSlIdd30d4drrlqnSBv304ddrrqNBBv故運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)故運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)+qrBvvrBq又又lnsNdd預(yù)習(xí)要點(diǎn)預(yù)習(xí)要點(diǎn)安培環(huán)路定律的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式是怎樣的？注意安培環(huán)路定律

20、的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式是怎樣的？注意其中電流正、負(fù)號(hào)的規(guī)定其中電流正、負(fù)號(hào)的規(guī)定.注意安培環(huán)路定律所描述的穩(wěn)恒磁場(chǎng)的性質(zhì)注意安培環(huán)路定律所描述的穩(wěn)恒磁場(chǎng)的性質(zhì).1. 領(lǐng)會(huì)用安培環(huán)路定律計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法領(lǐng)會(huì)用安培環(huán)路定律計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法.安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理niiIlB10d 電流電流I正負(fù)正負(fù)的規(guī)定的規(guī)定: I與與L成成右右螺旋時(shí)螺旋時(shí), I為為正正；反反之為之為負(fù)負(fù). 在場(chǎng)的理論中，把環(huán)流不等于零的場(chǎng)稱(chēng)為在場(chǎng)的理論中，把環(huán)流不等于零的場(chǎng)稱(chēng)為渦旋場(chǎng)渦旋場(chǎng)，所以，穩(wěn)恒磁場(chǎng)是渦旋場(chǎng)所以，穩(wěn)恒磁場(chǎng)是渦旋場(chǎng). 在真空的穩(wěn)恒磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度在真空的穩(wěn)恒磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度 沿任一閉沿任一閉合路徑

21、的積分的值（即合路徑的積分的值（即 的環(huán)流），等于的環(huán)流），等于 乘以該乘以該閉合路徑所包圍的各電流的代數(shù)和閉合路徑所包圍的各電流的代數(shù)和.B0B例：無(wú)限長(zhǎng)圓柱形載流導(dǎo)體半徑為例：無(wú)限長(zhǎng)圓柱形載流導(dǎo)體半徑為R ，通有電流為，通有電流為I，電流在導(dǎo)體橫載面上均勻分布，求圓柱體內(nèi)、外的磁感電流在導(dǎo)體橫載面上均勻分布，求圓柱體內(nèi)、外的磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布應(yīng)強(qiáng)度的分布. .解：解：RIBdSd.BdSBdLI 導(dǎo)體內(nèi)以關(guān)于導(dǎo)體內(nèi)以關(guān)于OP對(duì)稱(chēng)分布的對(duì)稱(chēng)分布的 和和 為為截面的兩無(wú)限長(zhǎng)電流截面的兩無(wú)限長(zhǎng)電流 dI和和 在點(diǎn)在點(diǎn)P產(chǎn)生的產(chǎn)生的. .SddSdI 沿以沿以O(shè)為圓心，為圓心，OP=r為半徑的為半徑

22、的圓的確切線(xiàn)，取此圓為積分回路圓的確切線(xiàn)，取此圓為積分回路L，由軸對(duì)稱(chēng)性可知，由軸對(duì)稱(chēng)性可知， 沿沿L的切線(xiàn)的切線(xiàn)，L各各點(diǎn)點(diǎn) 大小相等，方向與大小相等，方向與I成右螺旋關(guān)系成右螺旋關(guān)系. .BB對(duì)稱(chēng)性分析對(duì)稱(chēng)性分析選取回路選取回路IrB02rIB20IlBl0dRr （1）LILLLlBlBlBdddrB2RI20BRorIRrlBl220d,2220IRrrB202RIrB（2）Rr0選取回路選取回路.L例：密繞長(zhǎng)載流螺線(xiàn)管通有電流為例：密繞長(zhǎng)載流螺線(xiàn)管通有電流為I，線(xiàn)圈密度為線(xiàn)圈密度為n，求管內(nèi)一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度求管內(nèi)一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度. . （1 ）由實(shí)驗(yàn)和對(duì)稱(chēng)性分由實(shí)驗(yàn)和對(duì)稱(chēng)性分析可知，

23、長(zhǎng)析可知，長(zhǎng)螺線(xiàn)管螺線(xiàn)管外部磁感外部磁感強(qiáng)度趨于零強(qiáng)度趨于零 ，即，即 .0B選矩形選矩形MNOP為回路為回路L.BLMNPO（2） 螺旋管內(nèi)為均勻場(chǎng)螺旋管內(nèi)為均勻場(chǎng) , 方向沿軸向，與方向沿軸向，與I環(huán)繞方向環(huán)繞方向成右螺旋關(guān)系成右螺旋關(guān)系.解：解：+ PO上各點(diǎn)上各點(diǎn)B=0；NO和和PM上管內(nèi)各點(diǎn)上管內(nèi)各點(diǎn) ，管，管外各點(diǎn)外各點(diǎn)B=0， 因此因此lBdPMOPNOMNllBlBlBlBlBdddddIMNnMNB0nIB0預(yù)習(xí)要點(diǎn)預(yù)習(xí)要點(diǎn)磁介質(zhì)的磁化對(duì)磁場(chǎng)分布有什么影響磁介質(zhì)的磁化對(duì)磁場(chǎng)分布有什么影響?順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的區(qū)別是什么順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的區(qū)別是什么? 磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系如何磁

24、場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系如何?1. 了解鐵磁質(zhì)的特性及應(yīng)用了解鐵磁質(zhì)的特性及應(yīng)用.磁介質(zhì)是能影響磁場(chǎng)的物質(zhì)磁介質(zhì)是能影響磁場(chǎng)的物質(zhì). .磁介質(zhì)是由大量分子或原子組成磁介質(zhì)是由大量分子或原子組成電子繞核旋轉(zhuǎn)電子繞核旋轉(zhuǎn)分子電流分子電流i分子磁矩分子磁矩im0BBB介質(zhì)磁化后的附加磁感強(qiáng)度介質(zhì)磁化后的附加磁感強(qiáng)度真空中的磁感強(qiáng)度真空中的磁感強(qiáng)度磁介質(zhì)中的總磁感強(qiáng)度磁介質(zhì)中的總磁感強(qiáng)度磁化電流磁化電流附加磁場(chǎng)附加磁場(chǎng)B0BBB抗磁質(zhì)內(nèi)磁場(chǎng)抗磁質(zhì)內(nèi)磁場(chǎng)0BBB順磁質(zhì)內(nèi)磁場(chǎng)順磁質(zhì)內(nèi)磁場(chǎng)0, BB方向相同的物質(zhì)叫方向相同的物質(zhì)叫順磁質(zhì)順磁質(zhì);0, BB方向相反的物質(zhì)叫方向相反的物質(zhì)叫抗磁質(zhì)抗磁質(zhì);由實(shí)驗(yàn)知，抗磁質(zhì)和大多數(shù)順磁質(zhì)由實(shí)驗(yàn)知，抗磁質(zhì)和大多數(shù)順磁質(zhì)0BB0BB有有 ，稱(chēng)弱磁質(zhì)，稱(chēng)弱磁質(zhì).強(qiáng)磁質(zhì)內(nèi)部強(qiáng)磁質(zhì)內(nèi)部 與與 同向，且同向，且 .B0B0BB 順磁質(zhì)順磁質(zhì) 略大于略