磁的基本現(xiàn)象和基本規(guī)律

會(huì)計(jì)學(xué)1磁的基本現(xiàn)象和基本規(guī)律磁極的相互作用同號(hào)磁極互相排斥,異號(hào)磁極相互吸引.庫侖直覺地感到磁極之間的相互作用也服從平方反比關(guān)系.小磁針看作:磁偶極子第1頁/共22頁磁的庫侖定律實(shí)驗(yàn)證明第2頁/共22頁磁荷觀點(diǎn)第3頁/共22頁磁偶極子產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度H第4頁/共22頁磁電的聯(lián)系第5頁/共22頁磁電的聯(lián)系結(jié)論：電荷的運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生磁現(xiàn)象;運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)受到磁力的作用;同樣的載流導(dǎo)線,處于真空和物質(zhì)中產(chǎn)生不同的效果.(磁介質(zhì))第6頁/共22頁螺線管的等效作用第7頁/共22頁螺線管的等效作用—右手定則條形磁鐵

螺線管(相似性)螺線管:NS

極極性與電流方向

成右手關(guān)系第8頁/共22頁磁場(chǎng)本質(zhì):

電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng);

磁力的作用通過磁場(chǎng)傳遞.第9頁/共22頁分子環(huán)流(安培分子環(huán)流假說)安培(法國)：

磁鐵的最小單元-磁分子就是環(huán)形電流物質(zhì)磁性的基本來源第10頁/共22頁安培定律-電流元恒定電流存在于閉合回路中;閉合回路的形狀大小、相對(duì)位置復(fù)雜.簡(jiǎn)化

電流元第11頁/共22頁安培定律第12頁/共22頁安培定律與電流元的取向、距離有關(guān).電流元之間作用力的關(guān)系:非實(shí)驗(yàn)結(jié)果第13頁/共22頁電流元之間的作用力不滿足牛頓第三定律第14頁/共22頁電流元之間的作用力電流元之間相互作用力的理解作用力與反作用力大小相等,方向相反

(動(dòng)量守恒).作用力與反作用力在相互作用物體的連線上

(角動(dòng)量守恒).牛頓第三定律適用于質(zhì)點(diǎn)間的接觸作用.動(dòng)量守恒、角動(dòng)量守恒普遍定律運(yùn)動(dòng)電荷與電磁場(chǎng)總動(dòng)量和總角動(dòng)量守恒第15頁/共22頁電流單位—安培電磁學(xué)單位制MKSA制

長度質(zhì)量時(shí)間電流(安培A)第16頁/共22頁電流單位—安培

(新聞來源：科技日?qǐng)?bào))芬蘭與美國的一個(gè)研究小組研制出單電子晶體管（SET）它能將振蕩電壓轉(zhuǎn)換成非常精確的電流，這有望更精確重新定義電流的基本單位-安培?！都{米科學(xué)與技術(shù)在線資源》安培、伏特及歐姆是電子學(xué)的三大基本單位，后兩者分別通過約瑟夫森電壓和量子化霍爾電阻的測(cè)量而得，然而目前的安培測(cè)量技術(shù)卻還延續(xù)著十九世紀(jì)使用的版本：真空中相距1米的兩根無限長且圓截面可忽略的平行導(dǎo)線內(nèi)通過一恒定電流，當(dāng)兩導(dǎo)線每米長度之間產(chǎn)生的力等于2×10-7牛頓時(shí)，則規(guī)定導(dǎo)線中通過的電流為1安培。這種宏觀測(cè)量方法，由于受到導(dǎo)線幾何形狀的影響而限制了測(cè)量精度。物理學(xué)家希望能通過一次產(chǎn)生一個(gè)電子的極為精確的電流源來重新定義安培。第17頁/共22頁磁場(chǎng)的描述--磁矩載流線圈的磁矩

mn

法線方向與電流方向成右手螺旋關(guān)系第18頁/共22頁磁場(chǎng)的描述—實(shí)驗(yàn)磁矩將實(shí)驗(yàn)線圈放入到磁場(chǎng)中,考察受力情況.F=0;

L力矩與線圈位置有關(guān);

存在Lmin