第十一章穩(wěn)恒磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁感畢沙定律第1頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第11章真空中的穩(wěn)恒磁場(chǎng)1、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)；2、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的計(jì)算；3、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷及載流導(dǎo)線的作用力；4、磁場(chǎng)與物質(zhì)的相互作用——磁介質(zhì)。研究方法：與研究靜電場(chǎng)的方法類似。（本章研究磁場(chǎng)的產(chǎn)生、磁場(chǎng)的基本規(guī)律）第2頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§11-1磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度一、基本磁現(xiàn)象SNSN磁鐵間的相互作用第3頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§11-1磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度一、基本磁現(xiàn)象SN磁鐵間的相互作用SN第4頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月ISN電流對(duì)磁鐵的作用第5頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月ISN電流對(duì)磁鐵的作用第6頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月I電流對(duì)磁鐵的作用SN第7頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電流與電流之間的相互作用FFII第8頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電流與電流之間的相互作用IIFF第9頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月S+磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用N電子束第10頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月++vvFFee電力電力FFmm磁力磁力運(yùn)動(dòng)電荷與運(yùn)動(dòng)電荷的相互作用第11頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月所有磁現(xiàn)象可歸納為：運(yùn)動(dòng)電荷

AA的磁場(chǎng)B的磁場(chǎng)產(chǎn)生作于用產(chǎn)生作于用運(yùn)動(dòng)電荷

B一切磁現(xiàn)象都起源于運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)：在運(yùn)動(dòng)電荷（或電流）周圍存在一種特殊物質(zhì)，當(dāng)其它運(yùn)動(dòng)電荷（或電流）進(jìn)入其中將受到力的作用。第12頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月運(yùn)動(dòng)電荷所受的磁力大小和方向與q,v及α有關(guān)。當(dāng)電荷沿某一特殊方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受磁力為最大;磁感強(qiáng)度的定義2、磁感強(qiáng)度的大?。?、磁感強(qiáng)度的方向：二、磁感應(yīng)強(qiáng)度B—描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱與方向的物理量α+q當(dāng)沿與前一方向垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受磁力為零。運(yùn)動(dòng)電荷不受磁力時(shí)的速度方向。α+q第13頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月α+qα-q第14頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、磁感應(yīng)線(磁力線、線)方向：切線大?。喝⒋鸥袘?yīng)線磁通量磁場(chǎng)的高斯定理磁感線較密處磁場(chǎng)較強(qiáng)1)磁感線是閉合線;2)任意兩條磁感線不相交;3)磁感線與其源電流相互套連,構(gòu)成右手螺旋.B和磁感應(yīng)線的關(guān)系第15頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直線電流的磁力線IBI第16頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月I圓電流的磁力線第17頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月通電螺線管的磁力線II第18頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、磁通量——穿過(guò)任意曲面的磁感線數(shù)電通量第19頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、磁場(chǎng)的高斯定理穿過(guò)任意閉合曲面的磁通量如何?比較靜電場(chǎng):電力線起于正電荷、止于負(fù)電荷，不閉合；穩(wěn)恒磁場(chǎng):磁感線閉合、無(wú)頭無(wú)尾。穿過(guò)任意閉合曲面的磁通量等于零,稱為磁場(chǎng)的高斯定理磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)第20頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月課堂練習(xí)1.求通過(guò)均勻磁場(chǎng)中半球面的磁通量值構(gòu)造閉合曲面S第21頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月IP.§11-2畢奧---沙伐爾定律及其應(yīng)用一、畢奧-沙伐爾定律電流元a磁感的大小:磁感的方向:由Idl轉(zhuǎn)向r的右手螺旋方向。綜合以上兩點(diǎn)有：-----電流元產(chǎn)生磁場(chǎng)的規(guī)律—真空的磁導(dǎo)率點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度：第22頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月幾點(diǎn)討論1.dB的大小1）與Idl成正比，與距離r的平方成反比；2）與r和Idl的夾角的正弦成正比：在與電流元垂直的方向上，磁場(chǎng)最強(qiáng)；如P1點(diǎn)；在與電流元重合的方向上，磁場(chǎng)為零；如P2點(diǎn)；2.dB的方向垂直于電流元Idl和矢徑r構(gòu)成的平面，滿足右手螺旋關(guān)系。p1αpp2第23頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、畢奧---沙伐爾定律的應(yīng)用計(jì)算各種電流分布產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度基本步驟：1)任取電流元,求出其在場(chǎng)點(diǎn)P產(chǎn)生的磁感的大小與方向；2)分析當(dāng)電流元沿電流移動(dòng)時(shí)，dB的方向是否變化：pα若不變,直接積分;

若變,則要將dB適當(dāng)?shù)姆纸?對(duì)各分量分別積分,然后再合成起來(lái)。第24頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月X

Y1.一段直電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)建立坐標(biāo)系OXY任取電流元寫(xiě)出積分式ldla大小:方向:已知：真空中,求p點(diǎn)的磁感強(qiáng)度.方向不變！aP+第25頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月統(tǒng)一積分變量，用a和表示l和r+adlPalXY第26頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng):(因?yàn)?半無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng):(因?yàn)?直導(dǎo)線延長(zhǎng)線上一點(diǎn)的磁場(chǎng):(因?yàn)樵谥?一段載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng):第27頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月pR2.圓電流的磁場(chǎng)已知:R、I求軸線上P點(diǎn)的建立坐標(biāo)系OXY任取電流元分析對(duì)稱性、寫(xiě)出分量式dB的大?。篸B的方向：第28頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)論方向：沿軸線方向大?。簒pR第29頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1）圓心處：載流圓環(huán)：載流圓弧：I圓心角圓心角I第30頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月R討論方向：右手螺旋法則大小：2）定義：載流線圈的磁矩S則3.磁偶極矩只有圓電流的面積s很?。蛘邎?chǎng)點(diǎn)距圓電流很遠(yuǎn)時(shí)，才能把圓電流叫磁偶極子第31頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概念定律方法結(jié)論電場(chǎng)磁場(chǎng)類比第32頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月磁偶極子電偶極子S類比延長(zhǎng)線第33頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月[例]如下列各圖示，求圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。OIOIOIOI第34頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)IS電流電荷定向運(yùn)動(dòng)電流元其中電荷密度速率截面積載流子總數(shù)：得：運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng)第35頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月若，與同向。若，與反向。第36頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月方向：垂直向外?！牙}：考慮氫原子中的電子處于第一玻爾軌道時(shí)在原子核處產(chǎn)生的磁感。+第37頁(yè)，課件共40頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、一個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電體產(chǎn)生的磁