電流、電動勢、磁場、磁感應(yīng)強度、磁場中高斯定理

第六章穩(wěn)恒磁場§6.1電流電動勢§6.2磁場磁感應(yīng)強度§6.3安培環(huán)路定理§6.4磁場對載流導(dǎo)線的作用§6.5磁場對運動電荷的作用靜電荷運動電荷靜電場電場,磁場穩(wěn)恒磁場學(xué)習(xí)方法：類比法穩(wěn)恒電場穩(wěn)恒電流§6.1電流電動勢一、電流、電流密度帶電粒子的定向運動形成電流。方向規(guī)定：正電荷運動方向1.電流強度：2.電流密度:描述導(dǎo)體內(nèi)各點的電流分布情況I定義：電流密度方向：單位：A·m－2若dS的法線與

成角,則通過dS的電流二、電動勢１.非靜電力與電源一段導(dǎo)體內(nèi)的靜電電勢差不能維持穩(wěn)恒電流AB用電器非靜電力:能把正電荷從電勢較低的點（電源負極板）送到電勢較高的點（電源正極板）的作用力，記作Fk。非靜電場強:表示單位正電荷受到的非靜電力電源:

能夠提供非靜電力的裝置２.電源電動勢

定義:把單位正電荷從負極通過電源內(nèi)部移到正極時，電源中的非靜電力所做的功

.方向:用非靜電場強定義電源電動勢如果對整個回路進行積分，即非靜電場強場的環(huán)流。這時電動勢的方向與回路中電流的方向一致?！?.2磁場磁感應(yīng)強度一、基本磁現(xiàn)象1.自然磁現(xiàn)象同極相斥,異極相吸天然磁石SNSN磁極和電荷的基本區(qū)別：磁鐵的兩個磁極不能獨立存在2.電流的磁效應(yīng)1819－1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)ISN磁現(xiàn)象與運動電荷之間有著密切的聯(lián)系。

1822年安培提出了用分子電流來解釋磁性起源NS電荷的運動是一切磁現(xiàn)象的根源。二、磁感應(yīng)強度電流(或磁鐵)

磁場

電流(或磁鐵)1.磁場

運動電荷(電流)激發(fā)磁場。同時也激發(fā)電場。磁場對外的重要表現(xiàn)為：(1)磁場對運動電荷(電流)有磁力作用(2)磁力作功，表明磁場具有能量。2.磁感應(yīng)強度磁矩:Ipmpm與I組成右螺旋試驗線圈

磁場方向:

規(guī)定線圈在穩(wěn)定平衡位置時的磁矩的方向

磁感應(yīng)強度的大小:當實驗線圈從平衡位置轉(zhuǎn)過900時，線圈所受磁力矩為最大,且

單位:

1特斯拉＝104高斯（1T＝104GS）三、磁場中的高斯定理1.磁力線磁力線切線方向為該點磁場方向。

定量地描述磁場強弱,B大小定義為：I直線電流磁力線I圓電流磁力線I通電螺線管磁力線(1)磁感應(yīng)線都是環(huán)繞電流的閉合曲線，磁場是渦旋場。(2)任意兩條磁感應(yīng)線在空間不相交。(3)磁感應(yīng)線方向與電流方向遵守右螺旋法則2.磁通量穿過磁場中任一曲面的磁感應(yīng)線條數(shù)，稱為該曲面的磁通量，用符號Φm表示。S3.磁場中的高斯定理穿過任意閉合曲面的磁通量為零(1)磁力線是無頭無尾的閉合曲線，(2)磁場是無源場(無磁單極存在)四、畢奧—薩伐爾定律1.穩(wěn)恒電流的磁場電流元IpdB的方向畢奧---沙伐爾定律對一段載流導(dǎo)線若

=0或，則dB=0，即電流元不在自身方向上激發(fā)磁場。若

=/2，則dB最大(其它因素不變下)2.運動電荷的磁場電流的微觀形式I若載流子的數(shù)密度為n，電量為q，運動速度為u，則電流元Idl中載流子(運動電荷)有dN個畢奧－沙伐爾定律的微觀形式qpp五、畢奧－薩伐爾定律的應(yīng)用1.載流直導(dǎo)線的磁場xyz0已知：真空中I、1、2、a取電流元Idl,如圖P所有電流元在P點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的方向相同設(shè)0P=a,則:關(guān)于角的有關(guān)規(guī)定以O(shè)P為起始線,角增加的方向與電流方向相同，則為正，反之，則為負。p0p0p0無限長電流的磁場半無限長電流的磁場直導(dǎo)線延長線上電流的磁場2.圓弧形電流在