萨伐尔定律教案课件

*,第七章 恒定磁场,7-4 毕奥-萨伐尔定律,物理学,第五版,*,第七章 恒定磁场,物理学,第五版,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,一 毕奥萨伐尔定律,(电流元在空间产生的磁场),真空磁导率,P,*,1,一 毕奥萨伐尔定律(电流元在空间产生的磁场)真空磁导率,任意载流导线在点,P,处的磁感强度,P,*,磁感强度,叠加原理,2,任意载流导线在点 P 处的磁感强度P*磁感强度2,例,判断下列各点磁感强度的方向和大小.,1、5,点：,3、7,点：,2、4、6、8,点：,毕奥萨伐尔定律,1,2,3,4,5,6,7,8,3,例 判断下列各点磁感强度的方向和大小.1、5点：3、7,例1,载流长直导线的磁场.,解,二,毕奥萨伐尔定律应用举例,方向均沿,x,轴的负方向,P,C,D,*,4,例1 载流长直导线的磁场.解二 毕奥萨伐尔定律,的方向沿,x,轴负方向,P,C,D,*,5,的方向沿 x 轴负方向PCD*5,无限长,载流长直导线,P,C,D,半无限长,载流长直导线,6,无限长载流长直导线PCD半无限长载流长直导线6,无限长载流长直导线的磁场,I,B,I,B,X,电流与磁感强度成,右手螺旋关系,7,无限长载流长直导线的磁场IBIBX 电流与磁感强度,例2,圆形载流导线轴线上的磁场.,p,*,解,I,分析点,P,处磁场方向得：,8,例2 圆形载流导线轴线上的磁场.p*解I分析点P处磁,p,*,I,9,p*I9,p,*,I,讨论,（1）,若线圈有 匝,（,2,）,（3）,10,p*I讨论（2）（3）10,I,S,三 磁偶极矩,I,S,说明：,的方向与,圆电流的单位正法矢 的方向相同.,11,IS三 磁偶极矩IS 说明：的方向,R,(3),o,I,I,R,o,(1),x,推,广,o,(2),R,I,12,R (3)oIIRo (1)x推o (2)RI,A,d,(4),*,o,I,(5),*,13,Ad(4)*oI(5)*13,B,14,B14,0,1,2,3,4,5,6,15,012345615,向里,2,1,16,向里2116,3.边长为2,a,的等边三角形线圈，,通有电流,I,，则线圈中心处的磁,感应强度的大小为 。,11/18/2024,17,3.边长为2a的等边三角形线圈，9/13/202317,5.在真空中，电流,I,由长直导线1沿,垂直,bc,边方向经,a,点流入一由电阻,均匀的导线构成的正三角形边框，,再由,b,点沿平行,ac,边方向流出，经,长直导线2返回点源(如图)。三角,形框每边长为,l,，则在该正三角形,框中心o点处磁感应强度的大小,长直导线1和正三角形框在中心,o点产生的磁感应强度,11/18/2024,18,5.在真空中，电流I由长直导线1沿长直导线1和正三角形框在,4.载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径,R,有关，当圆线圈半径增大时，(1)圆线圈中心点(即圆心)的磁场,；(2)圆线圈轴线上各点的磁场,。,解：,x,p,R,载流圆环圆心：,在 区域减小；在 区域增大,减小,轴线上不同位置的磁感应强度随,R,变化的情况不同：,令：,在 区域减小；在 区域增大,19,4.载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径,向里,向外,20,向里向外20,如图所示，有一长为,l,，半径为,R,的载流密绕直螺线管，螺线管的总匝数为,N,，通有电流,I,.,设把螺线管放在真空中，求管内轴线上一点处的磁感强度.,例3,载流直螺线管内部的磁场.,P,R,*,21,如图所示，有一长为l，半径为R的载流密绕直,螺线管可看成,圆形电流的组合,P,R,*,O,解,由圆形电流磁场公式,22,螺线管可看成圆形电流的组合PR*,R,*,O,23,R*O23,R,*,O,24,R*O24,讨 论,（1）,P,点位于管内,轴线中点,R,*,P,25,讨 论（1）P点位于管内轴线中点R,若,R,*,P,26,若R*P26,对于无限长的,螺线管,或由,故,R,*,P,27,对于无限长的螺线管 或由故R,（2）半无限长,螺线管的一端,比较上述结果可以看出，半“无限长”螺线管轴线上端点的磁感强度只有管内轴线中点磁感强度的一半,.,R,*,P,28,（2）半无限长螺线管的一端 比较上述结果可以看出,x,B,O,下图给出长直螺线管内轴线上磁感强度的分布,.,从图可以看出，密绕载流长直螺线管内轴线中部附近的磁场完全可以视作均匀磁场,.,29,xBO 下图给出长直螺线管内轴线上磁感强度的分布,四 运动电荷的磁场,S,30,四 运动电荷的磁场S30,+,适用条件,运动电荷的磁场,31,+适用条件运动电荷的磁场31,10.一电子以速度 作直线,运动，在电子产生的磁场中与电子相,距为 处磁感应强度最大值,11/18/2024,32,10.一电子以速度,例4,半径为 的带电薄圆盘的电荷面密度为 ，并以角速度 绕通过盘心垂直于盘面的轴转动，,求,圆盘,中心,的磁感强度.,33,例4 半径为 的带电薄圆,解法一,圆电流的磁场,向外,向内,34,解法一 圆电流的磁场向外向内34,解法二,运动电荷的磁场,35,解法二 运动电荷的磁场35,圆电流的半径一样,36,圆电流的半径一样36,本章目录,7-3 磁场 磁感强度,7-4 毕奥-萨伐尔定律,7-5 磁通量 磁场的高斯定理,选择进入下一节：,7-6 安培环路定理,7-7 带电粒子在电场和磁场中的运动,7-8 载流导线在磁场中所受的力,END,37,本章目录7-3 磁场 磁感强度7-4 毕奥-萨伐尔定律,