大学物理第11章电流和恒磁场-1.ppt

作业 11-4 作业 11-7 作业 11-10，11-11 统一积分变量 结论 方向： 右手螺旋法则 大小： p R 载流圆环 载流圆弧 I I 圆心角 圆心角 例1.亥姆霍兹圈：两个完全相同的N匝共轴密绕短线圈，其中心间距与线圈半径R相等，通同向平行等大电流 I。 求轴线上 之间任一点P的磁场。 实验室用近似 均匀磁场 + + + + + + + + + + + + p R + + * 例2 载流直螺线管的磁场 如图所示，有一长为l , 半径为R的载流密绕直螺线管，螺线管的总匝数为N，通有电流I. 设把螺线管放在真空中，求管内轴线上一点处的磁感强度. 解 由圆形电流磁场公式 o o p + + + + + + + + + + + + + + + 讨 论 （1）P点位于管内轴线中点 若 2 无限长的螺线管 （3）半无限长螺线管 或由 代入 x B O 练习 求圆心O点的 如图， O I 例3、无限长载流直导线弯成如图形状 求： P、R、S、T四点的 解： P点 方向 R点 方向 S点 方向 方向 T点 方向 方向 方向 方向 练习 求角平分线上的 已知：I、c 解： 同理 方向 所以 方向 作业 11-5 （3） j,E是否相同？ 铜 银 七、电动势 electromotive force 在导体中有稳恒电流流动不能单靠静电场，必须有非静电力把正电荷从负极搬到正极，才能在导体两端维持有稳恒的电势差。 提供非静电力的装置就是电源，如化学电池、硅太阳能电池、发电机等。电源是把能量转换为电能的装置。静电力使正电荷从高电位到低电位。非静电力使正电荷从低电位到高电位。 + – 单位正电荷所受的非静电力，定义为非静电性电场的电场强度，用K表示。 在电源内部，即内电路电荷同时受到恒定电场和非静电性电场的作用，而在外电路却只有恒定电场的作用。 遵从环路定理，上式化为 因此，在电荷q沿电路运行一周的过程中， 各种电场所作的总功为: 电源的电动势? 定义为单位正电荷沿闭合电路运行一周非静电力所作的功，表征电源将其它形式的能量转变为电能的本领。 非静电性电场只存在于电源内部，其方向沿电源内部从负极指向正极。考虑到一般情形，非静电性电场可能存在于整个电路，于是 ?是标量，可取正、反两种方向。我们规定，从负极经电源内部到正极的方向为电动势的方向。 电源电动势 非静电力: 能不断分离正负电荷使正电荷逆静电场力方向运动. 电源：提供非静电力的装置. 非静电电场强度 : 为单位正电荷所受的非静电力. 电动势的定义：单位正电荷绕闭合回路运动一周，非静电力所做的功. +++ --- 电动势 + 电源的电动势 和内阻 * * 正极 负极 电源 + _ 电源电动势大小等于将单位正电荷从负极经电源内部移至正极时非静电力所作的功. 电源电动势 S N S N I S N 同极相斥 异极相吸 电流的磁效应 1820年 奥斯特 天然磁石 §11-2 磁场和磁感应强度 一、磁现象 magnetic phenomenon 电子束 N S + 磁现象： 1、天然磁体周围有磁场； 2、载流导线周围有磁场； 3、电子束周围有磁场。 表现为： 使小磁针偏转 表现为： 相互吸引排斥 偏转等 4、载流导线能使小磁针偏转； 5、磁体的磁场能给载流导线以力的作用； 6、载流导线之间有力的作用； 7、磁体的磁场能给载流线圈以力矩作用； 8、载流线圈之间有力的作用； 9、天然磁体能使电子束偏转。 安培指出： N S 天然磁性的产生也是由于磁体内部有电流流动。 分子电流 1822年 电荷的运动是一切磁现象的根源。 运动电荷 磁场 对运动电荷有磁力作用 磁 场 电流（或磁铁） 磁场 电流（或磁铁） 磁场对外的重要表现为： 1、磁场对处于场中的运动电荷或载流导体有磁力作用 2、载流导体在磁场中移动时，磁力将对载流导体作功，表明磁场具有能量。 二、磁感应强度 magnetic induction 磁 感 强 度 的 定 义 带电粒子在磁场中运动所受的力与运动方向有关. 实验发现带电粒子在磁场中沿某一特定直线方向运动时不受力，此直线方向与电荷无关. + + 带电粒子在磁场中沿其他方向运动时 垂直于 与特定直线所组成的平面. 当带电粒子在磁场中垂直于此特定直线运动时受力最大. 大小与 无关 磁感强度 的定义：当 正电荷垂直于 特定直线运动 时，受力 将 方 向定义为该点的 的方向. + 单位 特斯拉 磁感强度 的定义：当 正电荷垂直于特定直线运动 时，受力 将 方 向定义为该点的 的方向. 磁感强度大小 运动电荷在磁场中受力 1.磁力线 磁感应线或 线 方向：切线 大小： 三、磁感应线和磁通量 方向: 小磁针在该点的N极指向