程守珠普通物理学六版电子教案8-3ppt课件-----精品课件下载.ppt

§8-3 毕奥—萨伐尔定律; 电流元在给定点所产生的磁感应强度的大小与Idl成正比，与到电流元的距离平方成反比，与电流元和矢径夹角的正弦成正比。 方向垂直于 与 组成的平面，指向为由 经 角转向 时右螺旋前进方向。 ;磁感应强度的矢量式：;二、 运动电荷的磁场;单位时间内通过横截面S的电量即为电流强度I:; 其方向根据右手螺旋法则， 垂直 、 组成的平面。q为正， 为 的方向；q为负， 与 的方向相反。 ;三、毕奥—萨伐尔定律的应用;例8-1 载流长直导线的磁场 设有长为L的载流直导线，其中电流为I。计算距离直导线为a处的P点的磁感应强度。;矢量积分可变为标量积分;考虑三种情况： ;P; 各电流元的磁场方向不相同，可分解为 和 ， 由于圆电流具有对称性，其电流元的 逐对抵消，所以P点 的大小为：;P;（1）在圆心处;例８-3　载流直螺线管内部的磁场.设螺线管的半径为R，电流为I，每单位长度有线圈n匝。计算螺线管内轴线上P点的电磁感应强度。 　; 在螺线管上任取一小段dl由于每匝可作平面线圈处理， ndl匝线圈可作Indl的一个圆电流，在P点产生的磁感应强度：;; 实际上，LR时，螺线管内部的磁场近似均匀，大小为;例题8-4　亥姆霍兹线圈，在实验室中，常应用亥姆霍兹线圈产生所需的不太强的均匀磁场。特征是由一对相同半径的同轴载流线圈组成，当它们之间的距离等于它们的半径时，试计算两线圈中心处和轴线上中点的磁感应强度。从计算结果将看到，这时在两线圈间轴线上中点附近的场强是近似均匀的。; 解： 设两个线圈的半径为R，各有N匝，每匝中的电流均为I，且流向相同（如图）。两线圈在轴线上各点的场强方向均沿轴线向右，在圆心O1、O2处磁感应强度相等，大小都是;两线圈间轴线上中点P处，磁感应强度大小为; 在线圈轴线上其他各点，磁感应强度的量值都介乎B0、BP 之间。由此可见， 在P点附近轴线上的场强基本上是均匀的，其分布情况约如图所示。图中虚线是每个圆形载流线圈在轴线上所激发的场强分布，实线是代表两线圈所激发场强的叠加曲线。右图为磁感线分布情况．;例题８-４在玻尔的氢原子模型中，电子绕原子核运动相当于一个圆电流，具有相应的磁矩，称为轨道磁矩。试求（１）轨道中心磁感应强度B的大小；（２）轨道磁矩μ与轨道角动量L之间的关系；（３）计算氢原子在基态时电子的轨道磁矩。;（２）圆电流的面积为S=πr2，所以相应的磁矩为;角动量和磁矩的方向可分别按右手螺旋规则确定。因为电子运动方向与电流方向相反，所以L和μ的方向恰好相反，如图所示。上式关系写成矢量式为;它是轨道磁矩的最小单位（称为玻尔磁子）。将e=1.602?10-19 C，me= 9.11?10-31kg ，普朗克常量h= 6.626?10-34J·s代入，可算得;选择进入下一节 §8-0 教学基本要求 §8-1 恒定电流 §8-2 磁感应强度 §8-3 毕奥-萨伐尔定律 §8-4 稳恒磁场的高斯定理与安培环路定理 §8-5 带电粒子在电场和磁场中的运动 §8-6 磁场对载流导线的作用 §8-7 磁场中的磁介质 §8-8 有磁介质时的安培环路定理 磁场强度 §8-9 铁兹质 §8-3 毕奥—萨伐尔定律; 电流元在给定点所产生的磁感应强度的大小与Idl成正比，与到电流元的距离平方成反比，与电流元和矢径夹角的正弦成正比。 方向垂直于 与 组成的平面，指向为由 经 角转向 时右螺旋前进方向。 ;磁感应强度的矢量式：;二、 运动电荷的磁场;单位时间内通过横截面S的电量即为电流强度I:; 其方向根据右手螺旋法则， 垂直 、 组成的平面。q为正， 为 的方向；q为负， 与 的方向相反。 ;三、毕奥—萨伐尔定律的应用;例8-1 载流长直导线的磁场 设有长为L的载流直导线，其中电流为I。计算距离直导线为a处的P点的磁感应强度。;矢量积分可变为标量积分;考虑三种情况： ;P; 各电流元的磁场方向不相同，可分解为 和 ， 由于圆电流具有对称性，其电流元的 逐对抵消，所以P点 的大小为：;P;（1）在圆心处;例８-3　载流直螺线管内部的磁场.设螺线管的半径为R，电流为I，每单位长度有线圈n匝。计算螺线管内轴线上P点的电磁感应强度。 　; 在螺线管上任取一小段dl由于每匝可作平面线圈处理， ndl匝线圈可作Indl的一个圆电流，在P