基本磁現(xiàn)象課件

基本磁現(xiàn)象課件12-1基本磁現(xiàn)象一、電和磁1、magnetMagnesia2、“磁學(xué)之父”-----吉爾伯特12-1基本磁現(xiàn)象一、電和磁1、magnetMagnesia1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)二、磁體：1.永久磁體天然磁石：Fe3O4；人造磁體：Fe、Co、Ni等合金1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)二、磁體：1.永久磁體天然巨大的磁體——地球（1）.地磁場的性質(zhì)地磁場不是個靜止不變的場。地磁極相對于地理位置在慢慢地變化，在過去的八千萬年里，地磁場的方向已經(jīng)翻轉(zhuǎn)了若干次，以五萬年到幾百萬年為一周期重復(fù)，距現(xiàn)在最近的翻轉(zhuǎn)大約發(fā)生在一萬二千四百年以前。地磁場的強度也在不斷變化。從1670年以來，地磁場強度已經(jīng)下降了15%，按此速率，到4000年地磁場的強度將降為零。形成巨大的磁體——地球（1）.地磁場的性質(zhì)地視頻視頻極光極光基本磁現(xiàn)象課件基本磁現(xiàn)象課件基本磁現(xiàn)象課件（2）地磁場對生物界的影響地磁場的翻轉(zhuǎn)影響生物界的進化。7000萬年前的一次翻轉(zhuǎn)；7種低等生物滅絕。磁場與人類的一些疾病有關(guān)。（2）地磁場對生物界的影響地磁場的翻轉(zhuǎn)影響生物界的進化。70人體磁場人體磁場吃罐裝蠶豆后小孩的腹部磁場圖喝涼水后中年人腹部磁場圖電焊工的肺部磁場圖吃罐裝蠶豆后小孩的腹部磁場圖喝涼水后中年人腹部磁場圖電焊工的基本磁現(xiàn)象課件2.奧斯特實驗（1820年）通電導(dǎo)線附近的磁針受到力的作用而偏轉(zhuǎn)。AOST.AVI2.奧斯特實驗（1820年）通電導(dǎo)線附近的磁針受到力的作用而3、磁鐵對通電直導(dǎo)線有作用力（1820.8)4、安培實驗：通電導(dǎo)線之間有相互作用1820年提出安培定律1821年提出“分子電流”假說3、磁鐵對通電直導(dǎo)線有作用力（1820.8)通電導(dǎo)線之間有相1827年發(fā)表《電動力學(xué)理論》－－“電學(xué)中的牛頓”總結(jié)：磁鐵磁鐵通電導(dǎo)線通電導(dǎo)線運動電荷運動電荷1827年發(fā)表《電動力學(xué)理論》－－“電學(xué)中的牛頓”總結(jié)：磁鐵１２－２磁感應(yīng)強度一、磁場的方向：導(dǎo)線INS小磁針受磁場作用靜止后，Ｎ極所指的方向稱為該點的磁場方向二、磁感應(yīng)強度１２－２磁感應(yīng)強度一、磁場的方向：導(dǎo)線INS小磁針受磁場ＲＲＲ亥姆霍茲線圈ＩＩＲＲＲ亥姆霍茲線圈ＩＩ觀測結(jié)果:0yzx磁場方向(1)電子沿y軸方向運動,軌跡為一條直線(2)圓周運動0yzx磁場方向x軸z軸觀測結(jié)果:0yzx磁場方向(1)電子沿y軸方向運動,軌跡為一(2)電子的運動方向與磁場方向有一夾角,0yzx磁場方向z軸磁感應(yīng)強度的定義:具有速度的運動電荷q在磁場中一點所受到的磁場力其中稱為該點的磁感應(yīng)強度的大小:方向:運動電荷受力為零時速度的方向(2)電子的運動方向與磁場方向有一夾角,0yzx磁場方向z三、電場強度與磁感應(yīng)強度的異同：1、相同：都是從受力的角度引入的電場強度從場對電荷的作用力引入；磁感應(yīng)強度從運動電荷在磁場中的受力引入。2、不同：（1）電場方向與電荷的運動速度無關(guān)；磁場方向與運動電荷的速度有關(guān)，并且符合右手螺旋定則；（2）電場是由點電荷激發(fā)的；磁場是由運動電荷激發(fā)的；（3）單位不同：三、電場強度與磁感應(yīng)強度的異同：電場：V/m，N/C；磁場：T地球赤道：B=3Gs；兩極：B=6Gs地面附近：B~0.5Gs永久磁鐵:B=0.4~0.7T超導(dǎo)磁體:B=8T~20T電場：V/m，N/C；地球赤道：B=3Gs；兩極：B=6Gs12-4畢奧-薩伐爾定律一、畢奧-薩伐爾定律1820年在法國科學(xué)院討論會上，畢奧、薩伐爾演示奧斯特實驗。1820年九月，畢奧、薩伐爾發(fā)表了測定長直載流導(dǎo)線激發(fā)磁場的磁感應(yīng)強度的結(jié)果任意電流元在空間一點p產(chǎn)生的磁場：12-4畢奧-薩伐爾定律一、畢奧-薩伐爾定律拉普拉斯證明了任意線電流產(chǎn)生的總磁感應(yīng)強度可以通過矢量疊加來計算例1：載流直導(dǎo)線的磁場分布已知：I求：解:(1)首先建立坐標系:拉普拉斯證明了任意線電流產(chǎn)生的總磁感應(yīng)強度該電流元在p點產(chǎn)生的磁場:(2)取電流元大小:(3)變量代換:該電流元在p點產(chǎn)生的磁場:(2)取電流元大小:(3)變量代換(4)p點的磁場:旋轉(zhuǎn)方向與電流方向相同時,為正(4)p點的磁場:旋轉(zhuǎn)方向與電流方向相同時,為正討論：（1）對無限長載流直導(dǎo)線（2）直導(dǎo)線延長線上無限長載流直導(dǎo)線討論：（1）對無限長載流直導(dǎo)線（2）直導(dǎo)線延長線上無限長載流例2：載流圓環(huán)軸線上的磁場分布解:(1)建坐標系0x(2)關(guān)于軸線對稱的取電流元兩電流元產(chǎn)生合磁場方向沿x軸正向,垂直x軸方向分量相互抵消(3)p點磁場:例2：載流圓環(huán)軸線上的磁場分布解:(2)關(guān)于軸線對稱的取電流基本磁現(xiàn)象課件討論：（1）圓心處半圓環(huán)中心處圓環(huán)中心處軸線上一點p的磁場:討論：（1）圓心處半圓環(huán)中心處圓環(huán)中心處軸線上一點p的磁場:（2）載流圓環(huán)在遠離圓環(huán)處產(chǎn)生磁場：引入矢量（3）多個圓環(huán)疊在一起，N匝，N匝線圈在環(huán)心產(chǎn)生磁場：（2）載流圓環(huán)在遠離圓環(huán)處產(chǎn)生磁場：引入矢量（3）多個圓環(huán)疊（4）.組合載流體產(chǎn)生的磁場OIOR1R2I（4）.組合載流體產(chǎn)生的磁場OIOR1R2I§11—3磁場的高斯定理一、磁感線1.定義幾種典型的載流導(dǎo)線的磁感線§11—3磁場的高斯定理一、磁感線1.定義幾種典型1、磁感應(yīng)線的性質(zhì)：（1）磁感應(yīng)現(xiàn)在空中不會相交；（2）磁感應(yīng)線是無頭無尾的閉合曲線，或從無窮遠到無窮遠；（3）磁感應(yīng)線的環(huán)繞方向與電流流向形成右手螺旋的關(guān)系；2、磁單極子：磁場是運動電荷激發(fā)的二、磁場高斯定理1、磁通量：通過一