第八章-磁場的源優(yōu)秀文檔

極光第八章磁場的源1右手螺旋法則：右手的四指自然彎曲順著電流的流向，伸直的大拇指所指的就是這個電流所圍面的正法線方向（分子電流的正方向、磁分子的北極方向）二、磁場的特征（1）在磁場中的運動電荷、載流導體、磁性介質等受磁場力作用。（2）載流導體在磁場中運動時，磁力作功?！?/p>

磁場具有能量2三、磁感應強度總是有Fv，——描述磁場強弱及方向的物理量。用運動電荷qo來檢驗：設電荷qo以速度v進入磁場B中的P點。+qoB.

P+++++++F是側向力并且有FB，定義：即:F=qovBSin(3)使qo沿vB的方向運動時，F(xiàn)=FMax(1)對v的某一特定方向上，qo受力F=0，

定義該方向為該點處B的方向。(2)改變v的方向通過P點，3F、v、B三者之間的關系如下：1）F(v、B)

決定的平面2）vB時，F(xiàn)=FMax3）v||B或vB及v=0時，F(xiàn)=0大小方向B顯然比復雜單位：SI制T(特斯拉)高斯制G（高斯）1T=104GB如何計算？即:F=qovBSin4分子電流的正方向與電流的流向遵循右手螺旋法則。（3）分子電流是由于電子繞原子核旋轉以及電子本身的自旋而形成一、磁性的起源安培分子電流假設：（1）一切磁現(xiàn)象的根源就是電流（運動的電荷）（2）磁分子（基元磁鐵）就是一個圓形的分子電流（4）分子電流的方向：5四、磁感應線（磁力線）（1）磁力線上每一點切線方向與同一點磁感應強度方向一致（2）在場中任意一點，垂直穿過單位面積的磁力線根數(shù)（磁力線數(shù)密度）等于同一點的磁感應強度大小。（1）磁力線是閉合曲線1、定義2、性質（2）磁力線的繞向與電流方向互成右手螺旋。6各種典型的磁感應線的分布：直線電流的磁感線圓形電流的磁感線7直螺線管電流的磁感線環(huán)形螺線管電流的磁感線8五、畢奧-薩伐爾定律(Biot—SavartLaw)1、電流元大?。悍较颍号c流過這一段的電流方向相同2、畢奧-薩伐爾定律數(shù)學表達式大?。悍较颍?/p>

的方向與的方向相同(右手螺旋)——電流激發(fā)磁場的規(guī)律9注意：真空中的磁導率的大小與電流元的方位有關的方向由的方向決定的方向特點：垂直于電流元和矢徑組成的平面.P10.P.1)產生的磁場，在以其為軸心，

ro=rsin為半徑的圓周上dB的大小相等，方向沿切線。2)若r或

不同，則在不同ro為半徑的圓周上dB大小不等。3)當=0、

時，dB=0，即沿電流方向上的磁場為0dB=dBMaX時即r一定，在垂直的方向上各點的dB最大。討論在垂直的平面上，磁感應線是一系列的同心圓113、一段載流導線產生的載流導線在真空中或在無限大均勻介質中，在給定點P處所產生的磁感應強度等于導線上各個電流元在該點處產生的的矢量和。12解：根據(jù)畢奧—薩伐定律

各電流元產生的.Poyl例1.載流直導線，其電流強度為I，試計算導線旁任意一點P的磁感應強度方向垂直紙面向里。取任意電流元其在P點產生的磁場大小為：I方向為13(1)結果：大小：方向：與電流成右手螺旋*磁感應強度與電流互成右手螺旋關系注意和兩角度的取值(2)磁感應線是沿著垂直導線平面內的同心圓，其方向與電流方向成右手螺旋關系。討論14此寬度的無限長直電流在軸上產生的磁感應強度大小為上述問題解題方法：利用例1得到的長直載流直線的磁感應強度公式和磁場疊加原理求正方形、長方形、三角形等線狀載流體的分布。3)當=0、時，dB=0，即沿電流方向上的磁場為03）軸線以外的磁場較復雜，其中k為常量，如圖所示。的無限長無限窄載流直線與流過這一段的電流方向相同解：把銅片劃分成無限個寬為dx解：根據(jù)畢奧—薩伐定律磁感應線是一系列的同心圓解：把銅片劃分成無限個寬為dx分子電流的正方向與電流的流向遵循右手螺旋法則?！枋龃艌鰪娙跫胺较虻奈锢砹?。1無限長載流直線：大?。悍较颍号c電流成右手螺旋如果是無限長帶電直線：大?。悍较颍和普摚?52半無限長載流直線：（場點在一個端面上）大?。悍较颍号c電流成右手螺旋如果是半無限長帶電直線：大小：方向：與帶電直線成角16電流電流I=20.1)無論x>0或x<0,B與X軸同向作業(yè)：P275~2798.伸直的大拇指所指的就是其中k為常量，如圖所示。作業(yè)：P275~2798.用運動電荷qo來檢驗：垂直于電流元和矢徑組成的平面同一點磁感應強度方向一致4)x>>R時：3）軸線以外的磁場較復雜，電流I=20.例3求如圖所示載流導線在o點產生的磁感與流過這一段的電流方向相同解：把銅片劃分成無限個寬為dx例3求如圖所示載流導線在o點產生的磁感3載流直線的延長線上：如果是帶電直線的延長線上：17例2求載流圓線圈軸線上的磁場B，已知半徑為R，通電電流為I。解：先討論B的方向I.Pxxo與是對X軸對稱的rR02R方向沿x軸正向！182）當x=0時，圓心處：1)無論x>0或x<0,B與X軸同向4)x>>R時：3）軸線以外的磁場較復雜，可定性給出磁感應線，電流與B線仍服從右手螺旋關系。SN定義：磁偶極矩磁偶極子NS

n與I的方向成右手關系若有N匝線圈，總磁矩為：即:比較：(延長線上)IoR.PxBB討論19推論：圓心：圓?。?0例3

求如圖所示載流導線在o點產生的磁感應強度方向：方向：21其中（自己證明）其中22例4真空中一無限長載流直導線在A點處折成直角，在平面內，求P、R、ST四點處磁感應強度的大小，a=4.00cm，電流I=20.0A。23

上述問題解題方法：利用例1得到的長直載流直線的磁感應強度公式和磁場疊加原理求正方形、長方形、三角形等線狀載流體的分布。應用此方法時需特別注意：24例5：（2723）在一無限長的半圓筒形的金屬薄片中，沿軸向流有電流，在垂直電流的方向上單位長度的電流其中k為常量，如圖所示。求半圓筒軸線上的磁感應強度。25在半圓筒上、在垂直電流的方向上取寬度此寬度的無限長直電流上電流強度為的無限長無限窄載流直線26單位面積的磁力線根數(shù)（磁折成直角，在平面內，求P、R、S作業(yè)：P275~2798.徑的圓周上dB大小不等。F、v、B三者之間的關系如下：3）v||B或vB及v=0時，F(xiàn)=0與流過這一段的電流方向相同（2）在場中任意一點，垂直穿過(3)使qo沿vB的方向運動時，F(xiàn)=FMax（2）磁分子（基元磁鐵）就是一個圓形的分子1）F(v、B)決定的平面同一點磁感應強度方向一致(2)磁感應線是沿著垂直導線平面內的同心圓，其方向與電流方向成右手螺旋關系。1)無論x>0或x<0,B與X軸同向——電流激發(fā)磁場的規(guī)律與流過這一段的電流方向相同此寬度的無限長直電流在軸上產生的磁感應強度大小為方向：與電流成右手螺旋27建立坐標系，如圖則根據(jù)對稱性分析有28作業(yè)：P275~2798.18.48.58.829解：把銅片劃分成無限個寬為dx

的細長條，每條有電流：由對稱性知：yadx例6.一條無限長傳送電流的扁平銅片，寬為a，厚度忽略，電流為I，求離銅片中心線正上方y(tǒng)處P點的rxyP.該電流在P點產生的磁場為：I其中：x其中30或：方向：與電流成右手螺旋特例：無限長無限寬載流平板，記住當y>>a時即：當y