電流和恒磁場

關于電流和恒磁場12§10-1.恒定電流條件和導電規(guī)律一、電流強度和電流密度：1.電流的形成：帶電粒子(—載流子)的定向運動形成電流。載流子金屬導體—自由電子相對導體作有規(guī)則的定向運動電解質溶液—正、負離子作有規(guī)則的定向運動2.產生電流的條件：(1)存在電場(導體兩端形成電勢差)；(2)有可移動的自由電荷第2頁,共16頁，2024年2月25日，星期天33.電流的方向：規(guī)定(習慣)：正載流子流動的方向為電流的方向。導體中電流的方向總是沿著電場方向，從高電勢指向低電勢處自由電子移動的方向由低電勢到高電勢∴電流的方向與自由電子移動的方向恰恰相反。二、電流強度：1.定義：單位時間內通過導體任一橫截面的電量。第3頁,共16頁，2024年2月25日，星期天42.電流強度的方向：I—標量方向—只表示載流子在導體內移動的去向正電流：正載流子流動的方向負電流：負載流子流動的方向3.電流強度的單位：SI制中：A(安培)三、電流密度矢量

當導體粗細不均勻時，導體的不同部分電流大小和方向都不一樣，形成一定分布，還須引入能夠描述電流分布的物理量—電流密度矢量。第4頁,共16頁，2024年2月25日，星期天51.定義：大小：方向：與正載流子流動方向同—通過單位面積的電流強度等于該處電流密度矢量沿該面元法向分量。2.單位：A·m–2(安培/米2)3.通過任意面積的電流：—通量關系4.電流場：形成的矢量場—電流場第5頁,共16頁，2024年2月25日，星期天65.電流線：曲線上每點電流的分布與方向相同。6.電流管：電流線圍成的區(qū)域。四、電流的連續(xù)性方程及恒定電流的條件：1.連續(xù)性方程：對閉合曲面S：—連續(xù)性方程(單位時間S包圍電量減少)第6頁,共16頁，2024年2月25日，星期天72.穩(wěn)恒電流：電流場不隨時間變化的電流激發(fā)電場—恒定電場3.穩(wěn)恒電流的條件：四、導體的電阻：(Ω)導體的電阻率：五、歐姆定律：微分形式：電導率：第7頁,共16頁，2024年2月25日，星期天8六、電功率與焦耳定律：1.電功率：A=I

U

t=I2

R

t2.電熱效應：Q=A=I2

R

t3.焦耳定律：P=I2

R

P=σE2

—微分形式七、電動勢：—環(huán)路定理—非靜電性電場的電場強度第8頁,共16頁，2024年2月25日，星期天9§10-2磁場和磁感應強度一、磁現(xiàn)象：1.磁極：北極N南極S同磁極排斥異磁極相吸方向：從N指向S磁場力—對處在其中的磁極或運動電荷的作用2.磁現(xiàn)象的產生：電流激發(fā)磁場磁性的起源分子中存在環(huán)形電流—分子電流(經典)自旋磁矩(量子)第9頁,共16頁，2024年2月25日，星期天10二、磁感應強度：1.磁感應強度大?。?.磁感應強度的指向：規(guī)定的方向：與q0的速度方向及受力方向滿足右手螺旋關系3.磁感應強度的單位：N·S·C-1·m-1、V·S·m-2、N·A-1·m-1T=N·A-1·m-1—特斯拉第10頁,共16頁，2024年2月25日，星期天11三、磁感應線和磁通量：1.磁感應線：

磁感應線上每一點的切線方向與該點的磁感應強度同向。2.磁感應線與電流的關系：右手螺旋關系3.磁通量：ΦB的單位：T·m2、Wb第11頁,共16頁，2024年2月25日，星期天12§10-3.畢奧—薩伐爾定律一、電流元矢量：·二、產生的磁感應強度：L—畢奧-薩伐爾定律第12頁,共16頁，2024年2月25日，星期天13三、整個載流導線在P點產生的磁感應強度：第13頁,共16頁，2024年2月25日，星期天14§10-4.磁場的高斯定理和環(huán)路定理一、磁場的高斯定理：∵每一條磁感應線都是頭尾相接的閉合圈∴穿過或穿出閉合曲面S的磁感應線的凈條數(shù)等于零即：在由電流元

產生的磁場中，任意閉合曲面的磁通量等于零。由疊加原理：第14頁,共16頁，2024年2月25日，星期天15穩(wěn)恒磁場的性質：恒