磁场的描述毕萨定律运动电荷磁场打印

Chapter 10.,稳恒电流与稳恒磁场,10.2,磁场的描述 毕奥-萨伐尔定律 运动电荷的磁场,*,10.2,磁场的描述,毕奥-萨伐尔定律,运动电荷的磁场,一、基本磁现象(,录像4,12,”,),基本磁现象,二、磁感应强度,当,+,q,沿,特定方向,运动时:,F,=0,。,沿该,特定方向,作一平面,。,其他方向：,实验发现,电子枪,在平面内,：,(磁场空间),(洛沦兹力),磁感应强度 ：,大小,：,方向,：,F,=0 的方位，该处,小磁针,N极,指向。,则,运动电荷受力：,或,单位：,特斯拉,(,T,),磁场方向,(磁场空间),电子枪,定义,三、磁感线,(线),及磁通量,线为,闭合,有向曲线。,N,S,N,S,(永久性磁铁),线的,密度,的大小。,I,(载流螺线管),(载流直导线),地壳,地核,地幔,S,N,(地球磁场),由于磁感线是,闭合,的，则：,(磁场的,高斯定理,),穿过曲面,S,的磁通量：,磁通量,：穿过某曲面的磁感线的条数。,(单位：,韦伯 Wb,),1,Wb,1,T,1,m,2,例,如图，非均匀磁场垂直于屏幕：,B,=,k,/,x,，,k,为常数。,求通过屏幕内矩形的磁通量(,a、b、d,已知,),。,解,选矩形平面的法线方向,与 同向。,(,解毕,),四、毕奥萨伐尔定理,从实验中总结出：,大小,：,方向,：(右手关系),(,真空磁导率,),电流元：,1.,建立适当的坐标系；,电流元：,如何计算,2.,选取适当的电流元，,方向,?,3.,分解：,4.,积分：,对称性?积分上下限?,解,建立坐标系如图。取电流元：,方向：,例,如图，已知载流直导线：,I,、,1,、,2,、,a,，求,B,分布。,磁,感线,为一组以导线为中心轴的,同心圆,，其绕向于电流方向构成右手关系。,而,中部附近，若,a,L,，则称,为,无限长载流直导线,：,载流直导线的 分布,具有,柱对称性,。,讨论,导线的延长线上，,则：,思考,端平面上，若,a,L,，则称为,半无限长载流直导线,：,有限长,载流直导线的 分,布也具有,柱对称性,吗,?,端平面,课堂练习,已知载流圆线圈：,I,、,R,，求其轴线上,B,分布。,解,建立坐标系如图。取电流元：,方向如图,由对称性可知：,载流圆线圈内磁感 线,的绕向与线圈中的电,流构成,右手关系,。,方向,：,沿+,x,方向。,当,时，,B,=0。,当,x,=0,时即,圆心,处：,一段载流圆弧导线在,其,圆心,处：,你能证明该结论吗,？,右手四指沿电流方向绕动，,大拇指的指向即为,B,o,方向。,课堂练习,求下列组合载流导线在,o,处的磁感应强度。,Fig.a,Fig.b,答案：,答案：,例,如图无限长均匀载流导体薄板，总电流为,I,，宽度为,a,，求板平面内距其一侧为,b,处的磁感应强度。,解,建立坐标系如图。,电流线密度：,取电流元：,方向：,方向：,(,解毕,),五、运动电荷的磁场,S,设,电子定向移动速度为 ，电子,的数密度为,n,。,d,l,则,每个电子在P点产生的磁感应强度：,一般地,，以 运动的点电荷,q,产,生的磁感应强度为：,注,：电量,q,含正负号!,例,如图，已知：,L,、,Q,、,v,、,a,，求某时刻其延长线上,某点的磁感应强度。,解,建立坐标系、取元如图。,方向：,大小：,(解毕),方向：,(The end),2.,磁场线为闭合曲线；磁场中的高斯定理：,1.,磁感应强度 ：,洛沦兹力：,3.,毕奥萨伐尔定律：,4.,运动电荷的磁场：,