大学物理高斯定理幻灯片

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,*,磁高斯定理、安培环路定理,第三节,14-3-1,磁通量,(,Magnetic Flux,),1.,叠加原理,(,1),磁场的源,-,运动的电荷或电流,(,2),叠加原理,2.,磁感应线,（线）,在磁场中画出一簇曲线，每一条曲线上的每一点的切向就是该点磁感应强度的方向。,3.,磁通量,单位：韦（伯）,1Wb=1T,m,2,(,1),人为的；形象,(,2),任意,两条磁感线不能相交,(,3),无头无尾，为闭合曲线。,1.,定理,(,1),公式,14-3-2,高斯定理,(Gauss Theorem),(,2),表述,在磁场中，通过任一闭合曲面的磁感应强度的通量（磁通量）必等于零,。,2.,说明,(,1),高斯,定理的证明,磁场是无源场，磁感线为无头无尾；,电场为保守场，是有源场。,磁场是有旋场，磁感线为闭合曲线；,电场线是发散的，电场是有散场。,(,2),高斯定理阐明了磁场的性质,:,由于磁感线为闭合曲线，穿入穿出闭合面的磁感线根数相同，正负通量抵消。,14-3-3,安环,定理,(,Ampre Circuital Theorem,),1.,分析,(,1),Electric Field,(,2),Magnetic Field,静电场是保守力场,!,以无限长载流直导线为例,L,I,取回路,L,，如图所示：,拓展,电流反向,电流移开中心,回路变形,多个,电流,I,i,(I=1,2,n),电流移到回路之外,L,I,L,I,1,I,2,2.,定理,(,1),公式,可以严格证明！,选取回路,L,的方向；,(,2),表述,在真空的稳恒磁场中，磁感应强度沿任一闭合路径的积分（磁感应强度的环流）的值，等于,0,乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和。,(,3),说明,I,的正负,-,RHR,L,I,2,I,1,I,3,只求回路,L,所包围的电流；,只有回路,L,之内的电流对 有贡献。,与所有的电流有关！,别忘,0,！,阐明磁场的性质,:,磁场是有旋场！,比较,Electric Field,Magnetic Field,14-4-4,安培环路定理的应用,C.,A.,B.,1,、定理应用思路与方法,(,1),思路,(,2),方法,C.,分离磁感强度,D.,计算 ，求解。,(,3),应用类型,直接应用,求磁感强度的分布,A.,分析磁场的对称性,B.,取闭合路径,-,安培环路,(,Ampre Loop,),I,(current),R,(radius),(,1),Condition:,电流在横截面上均匀分布,(,a infinite long cylin-,drical wire with current,),(,2),Solution:,取,闭合环路,L,是以,r,为半径的圆周。,rR,2,、,载流圆柱体,RHR,r d=R,2,-R,1,定义：,匝数密度,(Density of number of turns),4,、,载流螺绕环,L,(,2),Solution:,理想密绕螺绕环，环内的磁场是同心圆形对称的，管外的磁场为,0,；,取闭合环路,L,(,3),说明,RHR,直接用,I,(current),(surfacew current density),(,1),Condition:,电流在无限大平面上均匀分布,(a flat stip with current),(,2),Solution:,5,、,无限大平面电流,面电流密度,对称性分析,取,闭合环路,abcda,与,平行,，,与,垂直,。,(,3),说明,RHR,直接用,无限大面电流两侧都是匀强磁场，,且大小相等、方向相反。,