第十章 運動電荷間相互作用 穩(wěn)恒磁場

第十章運動電荷間的相互作用穩(wěn)恒磁場結(jié)構(gòu)框圖運動電荷間的相互作用磁場穩(wěn)恒磁場磁感應強度畢-薩定律磁場的高斯定理安培環(huán)路定理磁場的基本性質(zhì)洛侖茲力安培定律帶電粒子在磁場中的運動霍耳效應磁力和磁力矩磁力的功順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)和鐵磁質(zhì)的磁化磁場強度介質(zhì)中的安培環(huán)路定理學時：10難點運動電荷之間的相互作用，磁場是電場的相對論效應，磁介質(zhì)重點基本概念：磁感應強度，電流磁矩，磁通量，基本規(guī)律：磁場疊加原理，

畢－薩定律及其應用，穩(wěn)恒磁場高斯定理和環(huán)路定理，磁場的基本性質(zhì)（無源場、渦旋場）基本計算：穩(wěn)恒磁場分布，洛侖茲力，安培力，磁力矩，無論檢驗電荷相對于觀察者（場源電荷）運動或靜止場中檢驗電荷受力求解分布本節(jié)討論的“運動”電荷相互作用不是指場源電荷與檢驗電荷間相對運動.而是指對觀察者而言，場源電荷、檢驗電荷是運動的.上一章討論的電相互作用：場源電荷相對于觀察者靜止（靜電場）§10.1運動電荷間相互作用？S系zz'xS‘系：只有電場,無磁場。F'x'

F=?求S系磁場是從哪里來的？？？得在系中看來，以運動的場源電荷和以運動的檢驗電荷間相互作用：只與場源電荷有關(guān)令為磁感應強度電場力磁場力得：（教材）[例一]在S系中以沿x軸勻速運動點電荷q的電場.（電場對x軸旋轉(zhuǎn)對稱分布，可只討論xy平面內(nèi)的情況。）至場點位矢與夾角.式中：討論與系中（靜電場）比較比較：在系中（靜電場，球?qū)ΨQ分布）在系中（運動電荷的電場，無球?qū)ΨQ性）對方向旋轉(zhuǎn)對稱分布靜止電荷的電場運動電荷的電場運動電荷的磁場運動電荷間的相互作用：磁感應強度：檢驗電荷相對于觀察者的速度場源電荷相對于觀察者的速度磁場力：與場源電荷、檢驗電荷相對于觀察者的速度均有關(guān)。電場力：與場源電荷相對于觀察者的速度有關(guān)；與檢驗電荷相對于觀察者的速度無關(guān)。所以，磁場是電場的相對論效應。磁場力只是運動電荷相互作用力的一部分(是其中與檢驗電荷相對于觀察者速度相關(guān)的那一部分)，不是空間又出現(xiàn)了一個新的場，而是為了處理問題方便，人為地定義了一個新的場——磁場.我曾確信，在磁場中作用在一個運動物體上的電動力不過是一種電場力罷了，正是這種確信或多或少地促使我去研究狹義相對論。

——愛因斯坦電磁場是統(tǒng)一的整體，在不同條件下表現(xiàn)形式不同，其物理圖象是：檢驗電荷靜止——只受電場力運動（相對觀察者）電場力磁場力場源靜止電荷—激發(fā)靜電場運動電荷（相對于觀察者）激發(fā)電場激發(fā)磁場要求：對磁場的來源，電磁場的統(tǒng)一性，在不同條件下的表現(xiàn)形式形成清晰的物理圖象；電現(xiàn)象磁現(xiàn)象電流的磁效應電磁感應麥克斯韋方程磁場是電場的相對論效應注意：在電磁學中，無論速度多么?。╲<<c），伽利略變換都不適用，電磁場的變換必須應用相對論變換?！?0.2磁感應強度畢奧—薩伐爾定律及其應用一.磁感應強度1.定義：磁場是電場的相對論效應將解：代入相對于觀察者以勻速直線運動的點電荷的磁場.[例]

定義真空磁導率：在條件下得：大?。悍较颍河沂致菪▌t，垂直于、決定的平面2.磁場疊加原理如果空間不止一個運動電荷，則空間某點總磁感應強度等于各場源電荷單獨在該點激發(fā)的磁感應強度的矢量和：練習：P30910-5已知：求：解：在上取以沿運動各在點處同向：方向垂直于紙面向里.二.畢奧—薩伐爾定律1820年4月:丹麥物理學家奧斯特（1777～1851）發(fā)現(xiàn)電流的磁效應?！懊腿淮蜷_了科學中一個黑暗領(lǐng)域的大門?！?/p>

——法拉第.畢－薩定律：電流元產(chǎn)生磁場的規(guī)律求解電流磁場分布基本思路：將電流視為電流元的集合電流元磁場公式磁場疊加原理電流磁場分布與點電荷電場公式作用地位等價推證：出發(fā)點運動點電荷磁場磁場疊