磁場(chǎng)源大學(xué)物理

1、磁場(chǎng)源大學(xué)物理磁場(chǎng)源大學(xué)物理 第六章磁場(chǎng)的源第六章磁場(chǎng)的源 (Sources of The Magnetic Field) - -薩伐爾定律薩伐爾定律 磁場(chǎng)疊加原理磁場(chǎng)疊加原理 磁場(chǎng)的高斯定律磁場(chǎng)的高斯定律 安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理 位移電流位移電流 普遍的安培環(huán)路定理普遍的安培環(huán)路定理 內(nèi)容內(nèi)容 磁場(chǎng)源大學(xué)物理磁場(chǎng)源大學(xué)物理 dB I I Idl r 3 0 4r rlId Bd 畢奧畢奧- -薩伐爾定律薩伐爾定律 6.1畢奧畢奧-薩伐爾定律與磁場(chǎng)疊加原理薩伐爾定律與磁場(chǎng)疊加原理(The Biot-Savart law and The Principle of Superposition f

2、or Magnetic Fields) In 1820, J.B.Biot and F.Savart實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn): 電流元產(chǎn)生磁場(chǎng)的規(guī)律電流元產(chǎn)生磁場(chǎng)的規(guī)律 1.畢奧畢奧- -薩伐爾定律薩伐爾定律 磁場(chǎng)源大學(xué)物理磁場(chǎng)源大學(xué)物理 由畢由畢- -薩定律可導(dǎo)出：薩定律可導(dǎo)出： 0 3 4 qvr B r B r v q Idl 電流元電流元 0=410 7T m/A真空磁導(dǎo)率真空磁導(dǎo)率 (permeability of vacuum) 2.運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng) 磁場(chǎng)源大學(xué)物理磁場(chǎng)源大學(xué)物理 3.磁場(chǎng)疊加原理磁場(chǎng)疊加原理 i i BB 運(yùn)動(dòng)電荷系：運(yùn)動(dòng)電荷系： 4. 的計(jì)算的計(jì)算

3、B L BdB 載流導(dǎo)線：載流導(dǎo)線： 畢畢-薩定律薩定律磁場(chǎng)疊加原理恒定磁場(chǎng)的基磁場(chǎng)疊加原理恒定磁場(chǎng)的基 本實(shí)驗(yàn)規(guī)律本實(shí)驗(yàn)規(guī)律 基本方法基本方法：電流元磁場(chǎng)：電流元磁場(chǎng)疊加原理疊加原理 磁場(chǎng)源大學(xué)物理磁場(chǎng)源大學(xué)物理 例例6-1一段直線電流的磁場(chǎng)一段直線電流的磁場(chǎng) P P點(diǎn)：各點(diǎn)：各 方向相同方向相同( ( ) ) dB BdB 0 3 cos 4 Idl dB ()dld rtg secr 0 cos 4 I dBd r d 0 r P I l dll 2 secrd 磁場(chǎng)源大學(xué)物理磁場(chǎng)源大學(xué)物理 討論討論 0 0 0 cos 4 I Bd r B 方向：與方向：與I I方向成右手螺旋關(guān)系方向

4、成右手螺旋關(guān)系 半無限長(zhǎng)直線電流半無限長(zhǎng)直線電流 0 0 sin 4 I r 0 4 I B r I r B 磁場(chǎng)源大學(xué)物理磁場(chǎng)源大學(xué)物理 0 2 I B r 無限長(zhǎng)直線電流無限長(zhǎng)直線電流 I r B 磁場(chǎng)源大學(xué)物理磁場(chǎng)源大學(xué)物理 例例6-2 圓電流軸線上的磁場(chǎng)圓電流軸線上的磁場(chǎng) Bd 對(duì)稱性對(duì)稱性 x dBiB sin 4 3 0 Idl dB x L dl I iB 2 0 4 sin R I i 2 4 sin 2 0 i xR IR 2/322 2 0 )(2 (- x a ，結(jié)果？，結(jié)果？ 磁場(chǎng)源大學(xué)物理磁場(chǎng)源大學(xué)物理 思考思考 若回路若回路L L的半徑大于圓形電流的半徑的半徑大于圓

5、形電流的半徑? ? 磁場(chǎng)源大學(xué)物理磁場(chǎng)源大學(xué)物理 對(duì)于位移電流對(duì)于位移電流, ,有下述說法有下述說法, ,請(qǐng)指出哪一說請(qǐng)指出哪一說 法正確法正確. (A)位移電流是由變化電場(chǎng)產(chǎn)生的位移電流是由變化電場(chǎng)產(chǎn)生的. (B)位移電流是由變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的位移電流是由變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的. (C)位移電流熱效應(yīng)服從焦耳位移電流熱效應(yīng)服從焦耳-楞次定律楞次定律. (D)位移電流磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理位移電流磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理. 答案：答案：(A) 磁場(chǎng)源大學(xué)物理磁場(chǎng)源大學(xué)物理 一平行板空氣電容器的兩極板都是半徑為一平行板空氣電容器的兩極板都是半徑為 R的圓形導(dǎo)體片的圓形導(dǎo)體片, ,在充電時(shí)在充電時(shí), ,板間電場(chǎng)強(qiáng)度板間電場(chǎng)強(qiáng)度 的變化率為的變化率為dE/dt. 若略去邊緣效應(yīng)若略去邊緣效應(yīng), ,則兩則兩 板間的位移電流為板間的位移電流為 .