普物無(wú)極分子位移極化

電介質(zhì)的極 無(wú)極分子的位移極有極分的取向電極化強(qiáng)

P電極化強(qiáng)度與極化電荷的關(guān) 電極化強(qiáng)度與總電場(chǎng)的關(guān)

P

Pe0

0的關(guān)r 1e

(1

E E E01e

0 真空中高斯定

EdS1q電介質(zhì)中的高斯電位移矢求解介質(zhì)中的問(wèn)題

SDdSSDdS

0用介質(zhì)中的高斯定理，求出電位移矢量求極化電

(1

0 例題3平板電容器極板之間有兩層電介質(zhì)的面積為S，兩極板上自由電荷面

。求兩層電介質(zhì)內(nèi)的電位移和電場(chǎng)強(qiáng)度；(2)電容器的電容(3)兩層電介質(zhì)表面的極化電荷面密

DdS DdS

D

1

高D2S 面

E2D1D2

SDSDdS

d2SDdS D

1作1作E1E2Dd2D1D2D E2

D1 1D

1 1電位移矢

D電容器兩極板間的電U

E2d2

(1

d2)

q(d1 1

d21E2Dd20 一極板所帶1E2Dd20電容器的

CU

d1d21

1

01

0

01

(1 2§7-10§7-10一.帶電電容器具有能量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)1K2K→1，對(duì)C充1K2L- K→2，C對(duì)L放電(瞬間L閃亮-帶電電容器的能＋將正電荷dq從負(fù)極板移到正極板＋力作的 dWUdqqUq

dW

qdqWWe2C2q212 21電容器極板荷電從0→q過(guò)程中，外力作的q W 0 由功能原理知，帶電電容二電場(chǎng)的能對(duì)平板電二電場(chǎng)的能

CrC0

0rdWe

1CU2

12

0rS

(Ed)2電場(chǎng)的能

1E2(Sd2We1E2We1E2體能量密度單位體積的電場(chǎng)空間具有的電場(chǎng)能量wweWe1E2122WeVWeV體WewWeweV補(bǔ)充例題5球形電容器的內(nèi)、外球面半徑分RA及RB，兩球面間充滿電容率為

的均勻電介質(zhì)，內(nèi)、外球面各帶有電荷+q及–q時(shí)電容器的總能量 E

4πr

r

we

1E2

q32π2rBrORA-取半徑為r、厚drBrORA-2dV體4πr球殼內(nèi)的電場(chǎng)能

qdWe

8πr22球形電容器的總能量2 q

RBdr 體AWe體A

r

8π( R2

Q(

RU12

Ed

(RR)

40R1電 C

40R1 R2 Q2(RR電場(chǎng)

W

AB 80R1ABCV帶電電容器的能We

1CU2

12能量密

we

1E2

1DE2體總能體

We

電子和質(zhì)子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌選擇進(jìn)入下一§8-0教學(xué)基本要 §8-1恒定電§8-2磁感應(yīng)強(qiáng)§8-3畢奧-薩伐爾定§8-4穩(wěn)恒磁場(chǎng)的高斯定理與安培環(huán)路定§8-5帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)§8-6磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作§8-7磁場(chǎng)中的磁介§8-8有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理磁場(chǎng)強(qiáng)*§8-9鐵磁磁的基本現(xiàn)磁天然磁鐵（Fe3O4）或人造磁鐵具有能吸引磁鐵具有磁極：N極、S極，N極、S極同時(shí)磁極之間有相互作用力：磁力。同號(hào)磁極相地北極磁南磁體磁北

地南

異性磁極歷戰(zhàn)國(guó)時(shí)期（公元前300年）有“磁石”等記東漢時(shí)期王充：“司南”指南的記載描11世紀(jì)：指南NS司南由青銅盤與天然磁體NS磁 電磁電1820年：奧斯特發(fā)現(xiàn)電流對(duì)小磁針的作1820年：安培發(fā)現(xiàn)磁鐵對(duì)載流導(dǎo)線或載流線磁鐵對(duì)陰極射線的作用平行的載流導(dǎo)線之間的相互作磁磁 磁電 電永磁永磁電1822年：安培分子電流觀點(diǎn)：認(rèn)為一切磁現(xiàn)象的根源是運(yùn)動(dòng)的電荷（即電流）。N來(lái)．磁 電 電磁運(yùn)動(dòng)電運(yùn)動(dòng)磁運(yùn)動(dòng)電運(yùn)動(dòng)電磁感應(yīng)強(qiáng)q的速度vz v Fq的速度

B FB

qvB f x

v與B的速度N指向垂直時(shí) +B+vo ox

Eq磁感EqB方向?yàn)樵擖c(diǎn)小磁針N磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位：特斯拉，符號(hào)T一些磁場(chǎng)的大小約3×10-10T內(nèi)磁場(chǎng)分

地球磁場(chǎng)5×10-5T

場(chǎng)可大于2T三、磁感應(yīng)線和磁通三、磁感應(yīng)線和磁通IIIIII直電

圓電

螺線管電磁感應(yīng)線的性與電流套方向與電流成右手螺旋關(guān) 規(guī)定⑴磁感應(yīng)線上任意一點(diǎn)的切向代表該B的方向BBB⑵垂直通過(guò)某點(diǎn)單位面積上的磁感應(yīng)線數(shù)目等于該點(diǎn)BB磁感應(yīng)（3）磁感應(yīng)線密集處磁場(chǎng)強(qiáng)；磁感應(yīng)線稀疏處磁場(chǎng)弱磁通磁通量：穿過(guò)磁場(chǎng)中任一給定曲面的磁感應(yīng)線總數(shù)對(duì)于曲面上的非均勻磁場(chǎng)，一般采用微元分割對(duì)所取微元，磁通量

BdSe eΦBdSΦBdSS單位： 洛侖茲電場(chǎng)

Fe洛侖茲力（實(shí)驗(yàn)規(guī)律）

qvF的大小為F如何定義磁如何定義磁場(chǎng)磁 磁電 電安培分子電流觀點(diǎn)都是一個(gè)——電荷的運(yùn)動(dòng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。悍较?yàn)樵擖c(diǎn)小磁針N

Eq

qvBBF的大小為F8.2畢奧―薩伐爾定畢奧―薩伐爾定畢奧―薩伐爾定律應(yīng)用舉靜電 靜磁rP(rP(x',y',z')BdqB

畢奧—薩伐爾定 dE

r

d

Idl0 20

EE1r0r3r

rIdlB(x)

0 4 r畢奧―薩伐爾定 空中任一點(diǎn) d大小與電流微元的Idl小成正比，與電流微元和由電流微元到點(diǎn)矢徑的夾角弦成正比，與成反rE1q0rPrrE1q0rPrrBdB

Idl r0

107N

A2大小為B

r整個(gè)載流導(dǎo)線在真空中 強(qiáng)度于

處的總磁感應(yīng) dB

Idl r畢奧―薩伐爾定律應(yīng)用舉例1L直導(dǎo)線，導(dǎo)線中電流強(qiáng)度為，求近一點(diǎn)B2B2lor1AdB

0 rBBB

BIdl rl

r

sin2B

02Isin (cos1

cos2B0

cos

1212BB0I

2l lA22r1例2圓形電流的磁場(chǎng)．有一半徑為R環(huán)，電流強(qiáng)度為求它軸線上任一點(diǎn)PRrdBRrdBoxPdB//dB

Idlr

0

r2

dB0由于圓形電流具有對(duì)稱性，各垂直分量

r2相互抵消，所以總磁感強(qiáng)度B的大小為各個(gè)平行分量dB//的代數(shù)和為 B

dB

R

dB//cosR

IdlB

4r

dl

2r

特例：圓心處xB

0I3 2R32(R2x2)2 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 B

E方向?yàn)樵擖c(diǎn)小磁針N極的指向

0

Idl r①取電流元②

dB

Idlr③分析幾何關(guān)系，轉(zhuǎn)化成一個(gè)未知量的關(guān)④積

無(wú)限 半無(wú)限B0

cos2

B0

B0I2R

B04RROIROIROI 例3如圖所示，兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線沿半徑方向接到遠(yuǎn)處的電源相接，試求環(huán)中心o點(diǎn)處的磁感應(yīng)BoBo2AB0dB

Idl r dB

0 4R2B1B2

0102

R2R2

0

R2Bo2AI2l2R2Bo2AIU s I2

B2IIO一根無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線折成V形，頂角為，置于IB0

cos2

0（1）

0,2

2 2

B0

感應(yīng)強(qiáng)設(shè)帶電量為q，速度為v的運(yùn)動(dòng)試探電荷處于感應(yīng)強(qiáng)當(dāng)運(yùn)動(dòng)試探電荷以同一速率v沿不同方向通過(guò)磁場(chǎng)中某點(diǎn)P時(shí)，電荷所受磁力的大小是不同的，但磁力的方向卻總是與電荷運(yùn)動(dòng)方向（）垂v在磁場(chǎng)中的P點(diǎn)處存在著一個(gè)特定的方向，在磁場(chǎng)中的P點(diǎn)處，電荷沿與上述特定方向垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的磁力最大(記為Fm)，一些磁