第八章恒定電流的磁場ppt課件.ppt

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1、第八章穩(wěn)恒電流的磁場靜電荷運動電荷穩(wěn)恒電流靜電場穩(wěn)恒磁場電場磁場學(xué)習(xí)方法：類比法一、電流電流密度傳導(dǎo)電流:電荷的定向運動形成電流。方向：規(guī)定為正電荷運動方向。大?。簡挝唬⊿I）：安培（A）電流強度——單位時間內(nèi)通過某截面的電量。(標量)§8-1恒定電流恒定電流：電流的大小和方向不隨時間而變化。幾種典型的電流分布粗細均勻的金屬導(dǎo)體粗細不均勻的金屬導(dǎo)線半球形接地電極附近的電流二、電流線為了形象的描述出導(dǎo)體中的電流而在導(dǎo)體中畫的一些線,線上各點的切線方向與正電荷移動方向一致，這樣的線為電流線。幾種典型的電流分布電阻法勘探礦藏時的電流同軸電纜中的漏電流可見，導(dǎo)體中

2、不同部分電流分布不同，電流強度I不能細致反映導(dǎo)體中各點電流分布。導(dǎo)體中某點的電流密度，數(shù)值上等于通過該點場強方向垂直的單位截面積的電流強度。方向：該點場強的方向。當通過任一截面的電量不均勻時，用電流強度來描述就不夠用了，有必要引入一個描述空間不同點電流的大小的物理量。三、電流密度電流密度和電流強度的關(guān)系穿過某截面的電流強度等于電流密度矢量穿過該截面的通量。電流強度是電流密度的通量。太陽能電池美軍薄膜太陽能電池帳篷鋰電池電源+–在回路中有穩(wěn)恒電流流動就不能單靠靜電場，必須有非靜電力把正電荷從負極板搬到正極板才能在導(dǎo)體兩端維持有穩(wěn)恒的電勢差。提供非靜電力的裝置

3、就是電源。靜電力欲使正電荷從高電位到低電位。非靜電力欲使正電荷從低電位到高電位。二、電源的電動勢描述電源非靜電力作功能力大小的量，就是電源電動勢。+–非靜電場強電源電動勢等于單位正電荷繞閉合回路一周過程中，非靜電力所做的功。電動勢描述電路中非靜電力做功本領(lǐng)電勢差描述電路中靜電力做功一、基本磁現(xiàn)象磁場SNSNISN同極相斥異極相吸電流的磁效應(yīng)1819年奧斯特天然磁石§8-2磁感應(yīng)強度電子束NS+磁現(xiàn)象：1、天然磁體周圍有磁場；2、通電導(dǎo)線周圍有磁場；3、電子束周圍有磁場。表現(xiàn)為：使小磁針偏轉(zhuǎn)表現(xiàn)為：相互吸引排斥偏轉(zhuǎn)等4、通電線能使小磁針偏轉(zhuǎn)；5、磁體的磁場能

4、給通電線以力的作用；6、通電導(dǎo)線之間有力的作用；7、磁體的磁場能給通電線圈以力矩作用；8、通電線圈之間有力的作用；9、天然磁體能使電子束偏轉(zhuǎn)。安培指出：NS天然磁性的產(chǎn)生也是由于磁體內(nèi)部有電流流動。分子電流電荷的運動是一切磁現(xiàn)象的根源。運動電荷磁場對運動電荷有磁力作用磁場方向:小磁針在該點的N極指向單位:T(特斯拉)(高斯)大小:磁力+二、磁感應(yīng)強度運動電荷在磁場中受力：運動電荷的磁場力垂直于v和B確定的平面人體磁場極弱，如心電激發(fā)磁場約3×10-10T。測人體內(nèi)磁場分布可診斷疾病，圖示磁共振圖像。地球磁場約5×10-5T。大型電磁鐵磁場可大于2T。超導(dǎo)磁

5、體能激發(fā)高達25T磁場；原子核附近可達104T；脈沖星表面高達108T。一些磁場的大小：一、穩(wěn)恒電流的磁場電流元IP.表示電流元矢量，方向為電流的方向；表示真空磁導(dǎo)率；表示電流元指向場點的矢徑；表示電流元與的夾角。§8-3畢奧--沙伐爾定律對一段載流導(dǎo)線方向判斷：的方向垂直于電流元與組成的平面，和及三矢量滿足矢量叉乘關(guān)系?！沂侄▌t畢奧-薩伐爾（Biot-Savart）定律二、運動電荷的磁場IS電流電荷定向運動電流元載流子總數(shù)其中電荷密度速率截面積運動電荷產(chǎn)生的磁場XY已知：真空中I、?1、?2、a建立坐標系OXY任取電流元大小方向aP統(tǒng)一積分變量三、畢

6、奧---沙伐爾定律的應(yīng)用1.載流直導(dǎo)線的磁場XYaP或：無限長載流直導(dǎo)線半無限長載流直導(dǎo)線直導(dǎo)線延長線上+apR2.圓型電流軸線上的磁場已知:R、I，求軸線上P點的磁感應(yīng)強度。建立坐標系OXY任取電流元分析對稱性、寫出分量式大小方向統(tǒng)一積分變量結(jié)論方向：右手螺旋法則大?。簒pR載流圓環(huán)載流圓弧II圓心角圓心角載流線圈的磁矩對于通電平面載流線圈練習(xí)求圓心O點的如圖，OI例題8-1氫原子中電子繞核作圓周運動求:軌道中心處電子的磁矩已知解:又方向方向例題8-2均勻帶電圓環(huán)qR已知：q、R、圓環(huán)繞軸線勻速旋轉(zhuǎn)。求圓心處的解：帶電體轉(zhuǎn)動，形成電流。例題8-3均勻帶電

7、圓盤已知：q、R、圓盤繞軸線勻速旋轉(zhuǎn)。解：如圖取半徑為r,寬為dr的環(huán)帶。qRr求圓心處的及圓盤的磁矩元電流其中qRr線圈磁矩如圖取微元方向：方向:小磁針在該點的N極指向大小:磁感應(yīng)強度運動電荷在磁場中受力：運動電荷的磁場力垂直于v和B確定的平面上節(jié)回顧：電流密度矢量:電流強度與電流密度的關(guān)系：電源的電動勢：磁感應(yīng)強度：運動電荷在磁場中受力：上節(jié)回顧：上節(jié)回顧：1、畢奧-薩伐爾定律2、運動電荷產(chǎn)生的磁場無限長直導(dǎo)線半無限長直導(dǎo)線直導(dǎo)線延長線上3、載流直導(dǎo)線的磁場載流圓環(huán)載流圓弧4、圓電流軸線上的磁場5、載流線圈的磁矩上節(jié)回顧：一、磁感應(yīng)線(或磁力線線)方向

8、：切線大?。骸?-4穩(wěn)恒磁場的高斯定理與安培環(huán)路定理I直線電流圓電