電流和恒磁場

1、電流和恒磁場1第一頁，共15頁。10-1. 恒定電流條件和導電規(guī)律一、電流強度和電流密度：1.電流的形成：帶電粒子( 載流子)的定向運動形成電流。載流子金屬導體 自由電子相對導體作有規(guī)則 的定向運動電解質溶液 正、負離子作有規(guī)則的定 向運動2.產生電流的條件：(1)存在電場(導體兩端形成電勢差)；(2)有可移動的自由電荷2第二頁，共15頁。3.電流的方向：規(guī)定(習慣)：正載流子流動的方向為電流的方向。導體中電流的方向總是沿著電場方向，從高電勢 指向低電勢處自由電子移動的方向由低電勢到高電勢 電流的方向與自由電子移動的方向恰恰相反。二、電流強度：1.定義：單位時間內通過導體任一橫截面的電量。3第

2、三頁，共15頁。2.電流強度的方向：I 標量方向 只表示載流子在導體內移動的去向正電流：正載流子流動的方向負電流：負載流子流動的方向3.電流強度的單位：SI制中：A(安培)三、電流密度矢量 當導體粗細不均勻時，導體的不同部分電流大小和方向都不一樣，形成一定分布，還須引入能夠描述電流分布的物理量 電流密度矢量。4第四頁，共15頁。1.定義：大?。悍较颍号c正載流子流動方向同 通過單位面積的電流強度等于該處 電流密度矢量沿該面元法向分量。2.單位：Am 2 (安培/米2)3.通過任意面積的電流： 通量關系4.電流場：形成的矢量場 電流場5第五頁，共15頁。5.電流線：曲線上每點電流的分布與方向相同。

3、6.電流管：電流線圍成的區(qū)域。四、電流的連續(xù)性方程及恒定電流的條件：1.連續(xù)性方程：對閉合曲面S： 連續(xù)性方程(單位時間S包圍電量減少)6第六頁，共15頁。2.穩(wěn)恒電流：電流場不隨時間變化的電流激發(fā)電場 恒定電場3.穩(wěn)恒電流的條件：四、導體的電阻：()導體的電阻率：五、歐姆定律：微分形式：電導率：7第七頁，共15頁。六、電功率與焦耳定律：1.電功率：A = I U t= I2 R t2.電熱效應：Q = A = I2 R t3.焦耳定律：P = I2 R P = E2 微分形式七、電動勢： 環(huán)路定理 非靜電性電場的電場強度8第八頁，共15頁。10-2 磁場和磁感應強度一、磁現(xiàn)象：1.磁極：北極

4、N南極S同磁極排斥異磁極相吸方向：從N指向S磁場力 對處在其中的磁極或運動電荷的作用2.磁現(xiàn)象的產生：電流激發(fā)磁場磁性的起源分子中存在環(huán)形電流分子電流(經(jīng)典)自旋磁矩(量子)9第九頁，共15頁。二、磁感應強度：1.磁感應強度大?。?.磁感應強度的指向：規(guī)定的方向：與q0的速度方向及受力方向滿足右手螺旋關系3.磁感應強度的單位：NSC-1m-1、VSm-2、NA-1m-1T = NA-1m-1 特斯拉10第十頁，共15頁。三、磁感應線和磁通量：1.磁感應線： 磁感應線上每一點的切線方向與該點的磁感應強度同向。2.磁感應線與電流的關系：右手螺旋關系3.磁通量：B的單位：Tm2、Wb11第十一頁，共15頁。10-3. 畢奧 薩伐爾定律一、電流元矢量：二、產生的磁感應強度：L 畢奧-薩伐爾定律12第十二頁，共15頁。三、整個載流導線在P點產生的磁感應強度：13第十三頁，共15頁。10-4. 磁場的高斯定理和環(huán)路定理一、磁場的高斯定理： 每一條磁感應線都是頭尾相接的閉合圈 穿過或穿出閉合曲面S的磁感應線的凈條數(shù)等于零即：在由電流元 產生的磁場中，任意閉