大學(xué)物理靜磁學(xué)最全版概要教學(xué)課件

第1章靜磁學(xué)§11磁現(xiàn)象的電本質(zhì)5112畢奧薩伐爾定律§113磁場(chǎng)的高斯定理與散度§114磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理與旋度5115運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)§11.6磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷及電流的作用51.7介質(zhì)靜磁學(xué)58鐵磁性大學(xué)物理靜磁學(xué)最全版概要第1章靜磁學(xué)§11磁現(xiàn)象的電本質(zhì)5112畢奧薩伐爾定律§113磁場(chǎng)的高斯定理與散度§114磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理與旋度5115運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)§11.6磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷及電流的作用51.7介質(zhì)靜磁學(xué)58鐵磁性§ⅡLI磁現(xiàn)象的電本質(zhì)磁力和磁場(chǎng)早期磁現(xiàn)象:磁鐵—磁鐵間的相互作用。(1)磁鐵有吸引鐵、鈷、鎳的性質(zhì)磁性。(2)磁鐵有兩個(gè)極:N,S3)磁極間存在相互作用力:同極相斥,異極相吸。磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象有沒有聯(lián)系?靜止的電荷靜電場(chǎng)司南勺運(yùn)動(dòng)的電荷1819年,奧斯特實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)了電流與磁鐵間有力的作用,才逐漸揭開了磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。1822年安培提出了物質(zhì)磁性本質(zhì)的假說(shuō):一切磁現(xiàn)象都起源于電荷的運(yùn)動(dòng)(電流)。運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)→運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣,也是物質(zhì)存在的一種形式。本章主要討論不隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)§ⅡLI磁現(xiàn)象的電本質(zhì)磁力和磁場(chǎng)早期磁現(xiàn)象:磁鐵—磁鐵間的相互作用。(1)磁鐵有吸引鐵、鈷、鎳的性質(zhì)磁性。(2)磁鐵有兩個(gè)極:N,S3)磁極間存在相互作用力:同極相斥,異極相吸。磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象有沒有聯(lián)系?靜止的電荷靜電場(chǎng)司南勺運(yùn)動(dòng)的電荷1819年,奧斯特實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)了電流與磁鐵間有力的作用,才逐漸揭開了磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。1822年安培提出了物質(zhì)磁性本質(zhì)的假說(shuō):一切磁現(xiàn)象都起源于電荷的運(yùn)動(dòng)(電流)。運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)→運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣,也是物質(zhì)存在的一種形式。本章主要討論不隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)二、磁感應(yīng)強(qiáng)度設(shè)帶電量為q,速度為b的運(yùn)動(dòng)試探電荷處于磁場(chǎng)中,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)(1)當(dāng)運(yùn)動(dòng)試探電荷以同一速率沿不同方向通過(guò)磁場(chǎng)中某點(diǎn)p時(shí),電荷所受磁力的大小是不同的,但磁力的方向卻總是與電荷運(yùn)動(dòng)方向()垂直;(2)在磁場(chǎng)中的點(diǎn)處存在著一個(gè)特定的方向當(dāng)電荷沿此方向或相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí),所受到的磁力為零,與電荷本身性質(zhì)無(wú)關(guān)(3)在磁場(chǎng)中的點(diǎn)處,電荷沿與上述特定方向垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的磁力最大(記為Fn),并且Fn與q的比值是與q、v無(wú)關(guān)的確定值。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見,磁場(chǎng)中任何一點(diǎn)都存在一個(gè)固有的特定方向和確定的比值Fn/q),與試驗(yàn)電荷的性質(zhì)無(wú)關(guān),反映了磁場(chǎng)在該點(diǎn)的方向和強(qiáng)弱特征為此,定義一個(gè)矢量函數(shù)大小B、FguF方向:F×b單位:特斯拉(T)高斯(Gs)IT=10GS二.磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗(yàn)線圈(電流、尺寸都很小的載流線圈)的磁矩定義為:Pm=Nisen式中N為線圈的匝數(shù),S為線圈包圍的面積,e,為載流線圈平面正法向單位矢量,其方向與電流流向呈右螺旋關(guān)系將試驗(yàn)線圈懸在磁場(chǎng)中,規(guī)定:試驗(yàn)線圈處于平衡位置時(shí),線圈正法線所指方向即為該點(diǎn)磁場(chǎng)(B)的方向?qū)嶒?yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)n⊥B時(shí),線圈受到的磁力矩最大,WMmD,但二者的比值與試驗(yàn)線圈本身無(wú)關(guān)。定義:BM單位:特斯拉T(S制)1T=1N·A-m-1高斯GsIGS=10-T一般情況下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B是場(chǎng)點(diǎn)位置的矢量函數(shù)。若場(chǎng)中各點(diǎn)的B都相同,稱為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。三磁感應(yīng)線磁力線).規(guī)定(1)方向:磁力線切線方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的方向(2)大小:垂直B的單位面積上穿過(guò)的磁力線條數(shù)為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小p_dN2.磁力線的特征(1)無(wú)頭無(wú)尾的閉合曲線;(2)與電流相互套連,服從右手螺旋定則(3)磁力線不相交國(guó)米A§12畢奧薩伐爾定律畢奧-薩伐爾定律真空中,電流元ld在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為dB-HoIdixe,Hldixi/at4兀4兀說(shuō)(1)電流元l是載流導(dǎo)線上任取的一段線元方向:電流酌方向;大小:=電流線元長(zhǎng)度d(2)c從電流元P點(diǎn)的單位矢量。(3)山稱為真空的磁導(dǎo)率,在S制中此=4m×107Tm/AldlxldlxrdBdB4丌(4)磁場(chǎng)的大小dB-AIdl