高二物理競(jìng)賽畢奧－薩伐爾定律 課件

磁場(chǎng)的源第八章第八章磁場(chǎng)的源主要內(nèi)容：運(yùn)動(dòng)電荷（包括電流）產(chǎn)生磁場(chǎng)的規(guī)律?；疽螅豪斫猱厞W-薩伐爾定律，理解磁場(chǎng)疊加原理，并會(huì)用這兩個(gè)原理計(jì)算簡(jiǎn)單形狀下電流的磁場(chǎng)。掌握磁場(chǎng)的高斯定律（即磁通連續(xù)定理）和安培環(huán)路定理。會(huì)計(jì)算平面回路的磁通量，會(huì)利用安培環(huán)路定理求解具有對(duì)稱性電流的磁場(chǎng)分布。1、

畢奧－薩伐爾定律計(jì)算磁場(chǎng)的基本方法與在靜電場(chǎng)中計(jì)算帶電體的電場(chǎng)時(shí)的方法相仿，為了求恒定電流的磁場(chǎng)，我們也可將載流導(dǎo)線分成無(wú)限多個(gè)小的電流元Idl的疊加。1.電流元的磁場(chǎng)電流元可作為計(jì)算電流磁場(chǎng)的基本單元。然后根據(jù)疊加原理，就可以求出任意電流的磁場(chǎng)分布。通過(guò)磁場(chǎng)的高斯定律和安培環(huán)路定律，能夠正確認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)，即磁場(chǎng)是一個(gè)“無(wú)源”的非保守力場(chǎng)，磁感應(yīng)線是無(wú)頭無(wú)尾的渦旋線。會(huì)用磁場(chǎng)疊加原理對(duì)磁場(chǎng)的分布特征進(jìn)行分析，并掌握用畢奧-薩伐爾定律和安培環(huán)路定理計(jì)算磁場(chǎng)的兩種基本方法。本章重點(diǎn)：本章難點(diǎn)：切實(shí)掌握畢奧-薩伐爾定律中三個(gè)矢量之間的關(guān)系，在應(yīng)用畢奧-薩伐爾定律求載流導(dǎo)線的磁場(chǎng)時(shí)，一定要明確導(dǎo)線上各個(gè)電流元在場(chǎng)點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一般不同，不能夠?qū)B直接相加。應(yīng)該先將dB在坐標(biāo)系中分解，再對(duì)各個(gè)坐標(biāo)軸方向的磁場(chǎng)分量求和。2.畢奧－薩伐爾定律畢奧－薩伐爾定律，即：一段電流元Idl與它所激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度dB之間的關(guān)系注：電流元的磁感線是圓心在電流元軸線上的同心圓。與庫(kù)侖場(chǎng)強(qiáng)公式對(duì)比大小：

O?dB類似之處：庫(kù)侖場(chǎng)強(qiáng)公式：畢奧－薩伐爾定律：(1)都是元場(chǎng)源產(chǎn)生場(chǎng)的公式：電荷元、電流元。(3)都是計(jì)算E

和B

的基本公式。通過(guò)與疊加原理結(jié)合使用，原則上可以求解任意分布的電荷的靜電場(chǎng)與任意形狀的恒定電流的磁場(chǎng)。(2)對(duì)比記憶不同之處：(1)方向，(2)大小，＋r電荷元：球?qū)ΨQr電流元12345678例：判斷下列各點(diǎn)磁感強(qiáng)度的方向和大小。1、5點(diǎn)：3、7點(diǎn)：2、4、6、8點(diǎn)：3.磁通連續(xù)定理（磁場(chǎng)的高斯定律）電流元的磁感線是閉合的通過(guò)任意封閉曲面的磁通量等于零磁通連續(xù)定理（磁場(chǎng)的高斯定律）：任何磁場(chǎng)中通過(guò)任意封閉曲面的磁通量總等于零。磁單極子（磁荷）不存在任意電流的磁場(chǎng)等于無(wú)限多個(gè)電流元產(chǎn)生的磁場(chǎng)的疊加IIdlS◆在電流元的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)任意封閉曲面的磁通量的貢獻(xiàn)為零?！?931年狄拉克(Dirac)理論上預(yù)言了磁單極子的存在?！挝淮藕桑?/p>

質(zhì)量：由于m大，因此現(xiàn)有的加速器能量產(chǎn)生不了磁單極子對(duì)；人們希望從宇宙射線中發(fā)現(xiàn)。目前尚未在實(shí)驗(yàn)中確認(rèn)磁單極子存在。小專題：*磁單極子(magneticmonopole)：4.計(jì)算磁場(chǎng)的基本方法(1)將電流分解為無(wú)數(shù)個(gè)電流元Idl

(2)由電流元求dB(據(jù)畢—薩定律)(3)將dB在坐標(biāo)系中分解，并用磁場(chǎng)疊加原理做對(duì)稱性分析，以簡(jiǎn)化計(jì)算步驟(4)對(duì)dB積分求B=