電流和恒磁場(chǎng)

關(guān)于電流和恒磁場(chǎng)12§10-1.恒定電流條件和導(dǎo)電規(guī)律一、電流強(qiáng)度和電流密度：1.電流的形成：帶電粒子(—載流子)的定向運(yùn)動(dòng)形成電流。載流子金屬導(dǎo)體—自由電子相對(duì)導(dǎo)體作有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)電解質(zhì)溶液—正、負(fù)離子作有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)2.產(chǎn)生電流的條件：(1)存在電場(chǎng)(導(dǎo)體兩端形成電勢(shì)差)；(2)有可移動(dòng)的自由電荷第2頁,共16頁，2024年2月25日，星期天33.電流的方向：規(guī)定(習(xí)慣)：正載流子流動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。?dǎo)體中電流的方向總是沿著電場(chǎng)方向，從高電勢(shì)指向低電勢(shì)處自由電子移動(dòng)的方向由低電勢(shì)到高電勢(shì)∴電流的方向與自由電子移動(dòng)的方向恰恰相反。二、電流強(qiáng)度：1.定義：單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體任一橫截面的電量。第3頁,共16頁，2024年2月25日，星期天42.電流強(qiáng)度的方向：I—標(biāo)量方向—只表示載流子在導(dǎo)體內(nèi)移動(dòng)的去向正電流：正載流子流動(dòng)的方向負(fù)電流：負(fù)載流子流動(dòng)的方向3.電流強(qiáng)度的單位：SI制中：A(安培)三、電流密度矢量

當(dāng)導(dǎo)體粗細(xì)不均勻時(shí)，導(dǎo)體的不同部分電流大小和方向都不一樣，形成一定分布，還須引入能夠描述電流分布的物理量—電流密度矢量。第4頁,共16頁，2024年2月25日，星期天51.定義：大?。悍较颍号c正載流子流動(dòng)方向同—通過單位面積的電流強(qiáng)度等于該處電流密度矢量沿該面元法向分量。2.單位：A·m–2(安培/米2)3.通過任意面積的電流：—通量關(guān)系4.電流場(chǎng)：形成的矢量場(chǎng)—電流場(chǎng)第5頁,共16頁，2024年2月25日，星期天65.電流線：曲線上每點(diǎn)電流的分布與方向相同。6.電流管：電流線圍成的區(qū)域。四、電流的連續(xù)性方程及恒定電流的條件：1.連續(xù)性方程：對(duì)閉合曲面S：—連續(xù)性方程(單位時(shí)間S包圍電量減少)第6頁,共16頁，2024年2月25日，星期天72.穩(wěn)恒電流：電流場(chǎng)不隨時(shí)間變化的電流激發(fā)電場(chǎng)—恒定電場(chǎng)3.穩(wěn)恒電流的條件：四、導(dǎo)體的電阻：(Ω)導(dǎo)體的電阻率：五、歐姆定律：微分形式：電導(dǎo)率：第7頁,共16頁，2024年2月25日，星期天8六、電功率與焦耳定律：1.電功率：A=I

U

t=I2

R

t2.電熱效應(yīng)：Q=A=I2

R

t3.焦耳定律：P=I2

R

P=σE2

—微分形式七、電動(dòng)勢(shì)：—環(huán)路定理—非靜電性電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度第8頁,共16頁，2024年2月25日，星期天9§10-2磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度一、磁現(xiàn)象：1.磁極：北極N南極S同磁極排斥異磁極相吸方向：從N指向S磁場(chǎng)力—對(duì)處在其中的磁極或運(yùn)動(dòng)電荷的作用2.磁現(xiàn)象的產(chǎn)生：電流激發(fā)磁場(chǎng)磁性的起源分子中存在環(huán)形電流—分子電流(經(jīng)典)自旋磁矩(量子)第9頁,共16頁，2024年2月25日，星期天10二、磁感應(yīng)強(qiáng)度：1.磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?.磁感應(yīng)強(qiáng)度的指向：規(guī)定的方向：與q0的速度方向及受力方向滿足右手螺旋關(guān)系3.磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位：N·S·C-1·m-1、V·S·m-2、N·A-1·m-1T=N·A-1·m-1—特斯拉第10頁,共16頁，2024年2月25日，星期天11三、磁感應(yīng)線和磁通量：1.磁感應(yīng)線：

磁感應(yīng)線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度同向。2.磁感應(yīng)線與電流的關(guān)系：右手螺旋關(guān)系3.磁通量：ΦB的單位：T·m2、Wb第11頁,共16頁，2024年2月25日，星期天12§10-3.畢奧—薩伐爾定律一、電流元矢量：·二、產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度：L—畢奧-薩伐爾定律第12頁,共16頁，2024年2月25日，星期天13三、整個(gè)載流導(dǎo)線在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度：第13頁,共16頁，2024年2月25日，星期天14§10-4.磁場(chǎng)的高斯定理和環(huán)路定理一、磁場(chǎng)的高斯定理：∵每一條磁感應(yīng)線都是頭尾相接的閉合圈∴穿過或穿出閉合曲面S的磁感應(yīng)線的凈條數(shù)等于零即：在由電流元

產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，任意閉合曲面的磁通量等于零。由疊加原理：第14頁,共16頁，2024年2月25日，星期天15穩(wěn)恒磁場(chǎng)的性質(zhì)：恒