大學(xué)物理學(xué)32第十一章1-4恒定電流電源電動(dòng)勢(shì)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度畢奧-薩伐爾定律講義

1、第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件大學(xué)物理學(xué)電子教案大學(xué)物理學(xué)電子教案電流、電源、磁場(chǎng)和畢奧電流、電源、磁場(chǎng)和畢奧-薩伐爾定律薩伐爾定律11-1 恒定電流恒定電流11-2 電源電源 電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)11-3 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 磁感強(qiáng)度磁感強(qiáng)度11-4 畢奧畢奧-薩伐爾定律薩伐爾定律第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí)QUCUCQW2121222EDEwre212120靜電場(chǎng)的能量靜電場(chǎng)的能量 能量密度能量密度第十一章

2、第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，其內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零，靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，其內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零，內(nèi)部沒(méi)有電荷作定向的宏觀運(yùn)動(dòng)。內(nèi)部沒(méi)有電荷作定向的宏觀運(yùn)動(dòng)。 如果把導(dǎo)體接在電源的兩極如果把導(dǎo)體接在電源的兩極上，則導(dǎo)體內(nèi)任意兩點(diǎn)之間將維上，則導(dǎo)體內(nèi)任意兩點(diǎn)之間將維持恒定的電勢(shì)差，在導(dǎo)體內(nèi)維持持恒定的電勢(shì)差，在導(dǎo)體內(nèi)維持一個(gè)電場(chǎng)，導(dǎo)體內(nèi)的電荷在電場(chǎng)一個(gè)電場(chǎng)，導(dǎo)體內(nèi)的電荷在電場(chǎng)力的作用下作宏觀的定向運(yùn)動(dòng)，力的作用下作宏觀的定向運(yùn)動(dòng)，形成形成電流電流。Uv恒定電流恒定電流1、形成電流

3、的條件形成電流的條件2、電流的方、電流的方向向自由移動(dòng)的電荷自由移動(dòng)的電荷導(dǎo)體兩端要存在有電勢(shì)差導(dǎo)體兩端要存在有電勢(shì)差正電荷移動(dòng)的方向正電荷移動(dòng)的方向第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件+IS 11-1 恒定電流恒定電流 一一 電流電流 電流密度電流密度SenIdv 1 電流電流為電子的為電子的漂移速度漂移速度大小大小dv單位單位: 1A A 10mA-3tqIddtSenqdddv 定義：為通過(guò)截面定義：為通過(guò)截面S 的電荷隨時(shí)間的的電荷隨時(shí)間的變化率變化率.第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程

4、物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件sSjIdcosdddSjSjIdcosddcosdddvenSIStQj 2 電流密度電流密度SdjI該點(diǎn)該點(diǎn)正正電荷電荷運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向j方向方向規(guī)定：規(guī)定： 大小大小規(guī)定：等于在單位時(shí)間內(nèi)過(guò)該點(diǎn)附近垂直于規(guī)定：等于在單位時(shí)間內(nèi)過(guò)該點(diǎn)附近垂直于正電荷運(yùn)動(dòng)方向的單位面積的電荷正電荷運(yùn)動(dòng)方向的單位面積的電荷第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件 例例 （1）若）若每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子 ，問(wèn)，問(wèn)銅

5、導(dǎo)線中自由電子銅導(dǎo)線中自由電子 數(shù)密數(shù)密 度為多少？度為多少？ （2）家用線路電流最大值家用線路電流最大值 15A， 銅銅 導(dǎo)導(dǎo) 線半徑線半徑0.81mm此時(shí)電子漂移速率多少？此時(shí)電子漂移速率多少？ （3）銅導(dǎo)線中電流密度均勻，電流密度值多少？銅導(dǎo)線中電流密度均勻，電流密度值多少？解解 (1)328m/1048. 8個(gè)MNnA(2)1 -1 -4hm2sm1036. 5nSeIdv(3)26224mA1028. 7mA1010. 8(15）SIj第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件11-2 電源電源 電動(dòng)

6、勢(shì)電動(dòng)勢(shì)第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件 非靜電力非靜電力: 能不斷分離正負(fù)電能不斷分離正負(fù)電荷使正電荷逆靜電場(chǎng)力方向運(yùn)動(dòng)荷使正電荷逆靜電場(chǎng)力方向運(yùn)動(dòng).電源電源：提供非靜電力的裝置：提供非靜電力的裝置. 非靜電非靜電電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度 : 為單位為單位正電荷所受的非靜電力正電荷所受的非靜電力.kElklklEqlEEqWdd)( 電動(dòng)勢(shì)的定義：電動(dòng)勢(shì)的定義：?jiǎn)挝徽姾衫@閉合回路運(yùn)動(dòng)一周，單位正電荷繞閉合回路運(yùn)動(dòng)一周，非靜電力所做的功非靜電力所做的功.E+-RIqlEqqWlkdE 電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)+kE第十

7、一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件 電源的電動(dòng)勢(shì)電源的電動(dòng)勢(shì) 和內(nèi)阻和內(nèi)阻 EiRE*正正極極負(fù)負(fù)極極電源電源+_iRlElEkkdd內(nèi)外E0d 外lEk 電源電動(dòng)勢(shì)大小電源電動(dòng)勢(shì)大小等于將單位正電荷從負(fù)極經(jīng)電源等于將單位正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移至正極時(shí)非靜電力所作的功內(nèi)部移至正極時(shí)非靜電力所作的功.lElEklkdd內(nèi)E電源電動(dòng)勢(shì)電源電動(dòng)勢(shì)第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件靜止電荷靜止電荷靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電

8、荷電場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)磁場(chǎng)穩(wěn)恒電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不隨時(shí)間變化穩(wěn)恒電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不隨時(shí)間變化穩(wěn)恒磁場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)內(nèi)容：內(nèi)容：描述磁場(chǎng)的基本物理量描述磁場(chǎng)的基本物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度電流磁場(chǎng)的基本方程電流磁場(chǎng)的基本方程Biot-savart定律定律磁場(chǎng)性質(zhì)的基本方程磁場(chǎng)性質(zhì)的基本方程高斯定理高斯定理與與安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理磁場(chǎng)對(duì)電流與運(yùn)動(dòng)電荷的作用磁場(chǎng)對(duì)電流與運(yùn)動(dòng)電荷的作用Lorentz力、力、Ampere力力 第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件磁性磁性天然磁石成人工磁鐵吸收鐵天然磁石成人工磁鐵

9、吸收鐵(Fe)，鈷鈷( Co)，鎳，鎳(Ni)的性質(zhì)。的性質(zhì)。 磁體磁體具有磁性的物體具有磁性的物體 永久磁體永久磁體長(zhǎng)期保持磁性長(zhǎng)期保持磁性 的物體的物體磁極磁極條形磁鐵兩端磁性最強(qiáng)的部分條形磁鐵兩端磁性最強(qiáng)的部分在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的條形磁鐵，在平衡時(shí)在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的條形磁鐵，在平衡時(shí)總是指向南北方向的，分別稱為磁鐵的兩極總是指向南北方向的，分別稱為磁鐵的兩極（N、S）。）。不存在磁單極不存在磁單極磁力磁力磁體之間的相互作用，同極相斥，異磁體之間的相互作用，同極相斥，異極相吸極相吸一、磁現(xiàn)象及其規(guī)律一、磁現(xiàn)象及其規(guī)律第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版

10、）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件磁針和磁針磁針和磁針I(yè)I載流導(dǎo)線與載流載流導(dǎo)線與載流導(dǎo)線的相互作用導(dǎo)線的相互作用在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電荷受到的磁力電荷受到的磁力磁鐵與載流導(dǎo)磁鐵與載流導(dǎo)線的相互作用線的相互作用INSNSNS電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)奧斯特（奧斯特（Hans Christan Oersted，1777-1851） 丹麥物理學(xué)家，發(fā)現(xiàn)了丹麥物理學(xué)家，發(fā)現(xiàn)了電流對(duì)磁針的作用，從電流對(duì)磁針的作用，從而導(dǎo)致了而導(dǎo)致了1919世紀(jì)中葉電世紀(jì)中葉電磁理論的統(tǒng)一和發(fā)展。磁理論的統(tǒng)一和發(fā)展。 志同道合志同道合二、二、電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒

11、定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件運(yùn)動(dòng)電荷還要激發(fā)磁場(chǎng)；運(yùn)動(dòng)電荷還要激發(fā)磁場(chǎng)；運(yùn)動(dòng)的電荷在電磁場(chǎng)中將受運(yùn)動(dòng)的電荷在電磁場(chǎng)中將受到磁場(chǎng)力的作用；到磁場(chǎng)力的作用；一切磁現(xiàn)象起源于電荷的運(yùn)一切磁現(xiàn)象起源于電荷的運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)力就是運(yùn)動(dòng)電荷之動(dòng)，磁場(chǎng)力就是運(yùn)動(dòng)電荷之間的一種相互作用力。間的一種相互作用力。小小 結(jié)結(jié)第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件11-3 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度在運(yùn)動(dòng)電荷（或電流）周圍空間存在的一種特殊形式的物質(zhì)。在運(yùn)動(dòng)電荷（

12、或電流）周圍空間存在的一種特殊形式的物質(zhì)。1、概念、概念磁場(chǎng)對(duì)磁體、運(yùn)動(dòng)電荷或載磁場(chǎng)對(duì)磁體、運(yùn)動(dòng)電荷或載流導(dǎo)線有磁場(chǎng)力的作用；流導(dǎo)線有磁場(chǎng)力的作用；載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)力要作功磁場(chǎng)力要作功磁場(chǎng)具有磁場(chǎng)具有能量。能量。2、磁場(chǎng)的特性、磁場(chǎng)的特性運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷磁磁 鐵鐵電電 流流電電 流流運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷磁磁 鐵鐵磁磁場(chǎng)場(chǎng)一、磁場(chǎng)一、磁場(chǎng)第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件xyzoP* 3、磁場(chǎng)、磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)磁場(chǎng)0F二二 磁磁 感感 強(qiáng)強(qiáng) 度度 的

13、的 定定 義義B 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所受的力與運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所受的力與運(yùn)動(dòng)方向有關(guān). 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)帶電粒子在磁實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)帶電粒子在磁場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)中某點(diǎn)P 沿某一沿某一特定特定方向方向（或其反方向）運(yùn)動(dòng)時(shí)不受（或其反方向）運(yùn)動(dòng)時(shí)不受力，且此力，且此特定特定方向與小磁針?lè)较蚺c小磁針指向一致指向一致.+v+vvv第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件 帶電粒子在磁場(chǎng)中沿帶電粒子在磁場(chǎng)中沿其他方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受力其他方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受力 垂直垂直于于 與該特定方向與該特定方向所組成的平面所組成的平面.v 當(dāng)

14、帶電粒子在磁場(chǎng)中當(dāng)帶電粒子在磁場(chǎng)中垂直于此特定方向運(yùn)動(dòng)時(shí)垂直于此特定方向運(yùn)動(dòng)時(shí)受力最大受力最大.FFFmaxvqFmax大小與大小與 無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)v, qvqFmax第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件單位單位 特斯拉特斯拉mN/A1)T( 1+qvBmaxF 磁感強(qiáng)度磁感強(qiáng)度 的定義：的定義：若若帶帶電粒子在磁場(chǎng)中某點(diǎn)向某方向電粒子在磁場(chǎng)中某點(diǎn)向某方向運(yùn)動(dòng)不受力，且該方向與小磁運(yùn)動(dòng)不受力，且該方向與小磁針在該點(diǎn)指向一致，此針在該點(diǎn)指向一致，此特定特定方方向向定義為該點(diǎn)的定義為該點(diǎn)的 的方向的方向. BBvq

15、FBmax磁感強(qiáng)度大小磁感強(qiáng)度大小運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受力BqF v第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件IP*一一 畢奧畢奧薩伐爾定律薩伐爾定律(電流元在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)電流元在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng))20sind4drlIB30d4drrlIB真空磁導(dǎo)率真空磁導(dǎo)率 270AN104lIdBd30d4drrlIBB 任意載流導(dǎo)線在點(diǎn)任意載流導(dǎo)線在點(diǎn) P 處的磁感強(qiáng)度處的磁感強(qiáng)度磁感強(qiáng)度疊加原理磁感強(qiáng)度疊加原理rlIdrBd11-4 畢奧畢奧-薩伐爾定律薩伐爾定律第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理

16、學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件12345678lId例例 判斷下列各點(diǎn)磁感強(qiáng)度的方向和大小判斷下列各點(diǎn)磁感強(qiáng)度的方向和大小.R+1、5 點(diǎn)點(diǎn) ：0dB3、7點(diǎn)點(diǎn) ：204ddRlIB02045sin4ddRlIB2、4、6、8 點(diǎn)點(diǎn) ：30d4drrlIB畢奧畢奧薩伐爾定律薩伐爾定律第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件yxzIPCDo0r* 例例1 載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng).Bd解解20sind4drzIBCDrzIBB20sind4d

17、sin/,cot00rrrz20sin/ddrz 方向均沿方向均沿 x 軸的負(fù)方向軸的負(fù)方向Bd1r二二 畢奧畢奧-薩伐爾定律薩伐爾定律應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例221dsin400rIBzzd第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件）（2100coscos4rI 的方向沿的方向沿 x 軸的負(fù)方向軸的負(fù)方向.B21dsin400rIB無(wú)限長(zhǎng)無(wú)限長(zhǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng).021002rIB）（2100coscos4rIB12PCDyxzoIB+第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）

18、（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件IBrIB20 電流與磁感強(qiáng)度成電流與磁感強(qiáng)度成右螺旋關(guān)系右螺旋關(guān)系半無(wú)限長(zhǎng)半無(wú)限長(zhǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)rIBP40 無(wú)限長(zhǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)無(wú)限長(zhǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)r*PIo221IBX X第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件Ix 真空中真空中 , 半徑為半徑為R 的載流導(dǎo)線的載流導(dǎo)線 , 通有電流通有電流I , 稱稱圓圓電流電流. 求求其其軸線上一點(diǎn)軸線上一點(diǎn) p 的磁感強(qiáng)度的方向和大小的磁感強(qiáng)度的方向和大小. 解解 根據(jù)對(duì)

19、稱性分析根據(jù)對(duì)稱性分析sindBBBx20d4drlIB例例2 圓形載流導(dǎo)線的磁場(chǎng)圓形載流導(dǎo)線的磁場(chǎng).rBdBBlIdpRo*第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件xxRp*20dcos4drlIBxlrlIB20dcos4222cosxRrrRRlrIRB2030d42322202）（RxIRB20d4drlIBoBdrlId第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件2322202）（RxIRBRIB20 3）0 x303

20、2022xISBxIRB，4）Rx2） 的方向不變的方向不變( 和和 成成右螺旋右螺旋關(guān)系）關(guān)系）0 xBIB1）若線圈有）若線圈有 匝匝N2322202）（RxIRNB討討論論x*BxoRI第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件IS三三 磁矩磁矩neISmmne3202xIRBmISnen302exmB302xmB 說(shuō)明說(shuō)明：只有當(dāng)圓形電流的面積：只有當(dāng)圓形電流的面積 S 很小，或場(chǎng)點(diǎn)距很小，或場(chǎng)點(diǎn)距圓電流很遠(yuǎn)時(shí)，才能把圓電流叫做圓電流很遠(yuǎn)時(shí)，才能把圓電流叫做磁偶極子磁偶極子. 例例2 2 中圓電流磁感強(qiáng)

21、度中圓電流磁感強(qiáng)度公式也可寫成公式也可寫成第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件oI2R1R（5）* Ad（4）*o（2R）I+R（3）oIIRo（1）RIB200RIB400RIB8001010200444RIRIRIBdIBA40 x0B第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件+ + + + + + + +pR+ +*例例3 載流直螺線管的磁場(chǎng)載流直螺線管的磁場(chǎng) 如圖所示，有一長(zhǎng)為如圖所示，有一長(zhǎng)為 l , 半徑為半徑

22、為R的載流密繞直螺的載流密繞直螺線管，螺線管的總匝數(shù)為線管，螺線管的總匝數(shù)為N，通有電流通有電流 I. 設(shè)把螺線管設(shè)把螺線管放在真空中，求管內(nèi)軸線上一點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度放在真空中，求管內(nèi)軸線上一點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度.2/322202）（RxIRB解解 由圓形電流磁場(chǎng)公式由圓形電流磁場(chǎng)公式oxxdx第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件op1xx2x+ + + + + + + + +2/32220d2dxRxInRBcotRx 2222cscRxR212/32220d2dxxxRxRnIBBdcscd2Rx21dsin

23、20nI21dcscdcsc233230RRnIB21第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件120coscos2nIB 討討 論論（1）P點(diǎn)位于管內(nèi)點(diǎn)位于管內(nèi)軸線中點(diǎn)軸線中點(diǎn)212/1220204/2cosRllnInIB2222/2/cosRll21coscosnIB0Rl 若若第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理學(xué)院廣東海洋大學(xué)理學(xué)院教學(xué)課件教學(xué)課件(2) 無(wú)限長(zhǎng)的無(wú)限長(zhǎng)的螺線管螺線管 nIB021（3）半無(wú)限長(zhǎng)半無(wú)限長(zhǎng)螺線管螺線管0,221或由或由 代入代入0,21120coscos2nIBnIB0nI021xBnI0O長(zhǎng)直密繞螺線長(zhǎng)直密繞螺線管軸線上磁場(chǎng)管軸線上磁場(chǎng)2l2l第十一章第十一章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）廣東海洋大學(xué)理