最新大学物理ii—10磁场1-课堂ppt课件.ppt
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1、静电场与稳恒磁场的比较静电场静电场稳恒磁场稳恒磁场产生静止电荷恒定电流物理模型点电荷q电流元 Idl场强电场强度E磁感应强度B场的性质有源无旋有旋无源场力库仑力洛仑兹力基本实验定律库仑定律毕奥萨法尔定律高斯定理高斯面电通量等于其包围电荷代数和高斯面磁通量为0环路定理闭合环流为0闭合环流等于其包围电流代数和介质电介质磁介质介质中的位移矢量电位移矢量D磁场强度(矢量)HIP*一、毕奥一、毕奥萨伐尔定律萨伐尔定律( (电流元在空间产生的磁场电流元在空间产生的磁场) )20sind4drlIB真空磁导率真空磁导率 270AN104lIdBd 任意载流导线在点任意载流导线在点 P 处的磁感强度处的磁感强
2、度磁感强度叠加原理磁感强度叠加原理rlIdrBd10.3 10.3 毕奥毕奥- -萨伐尔定律萨伐尔定律2004rrlIdBd 二、二、 毕奥毕奥-萨伐尔定律的应用(了解即可)萨伐尔定律的应用(了解即可)计算各种电流分布产生的磁场的磁感强度计算各种电流分布产生的磁场的磁感强度lIdrp ppBd基本步骤:基本步骤:1 1)任取电流元)任取电流元IdlIdl, , 求出其在场点求出其在场点 P P 产生的磁感产生的磁感dBdB的大小与方向;的大小与方向;2 2)分析)分析dBdB方向是否变化方向是否变化: : 若不变若不变, ,直直接积分接积分; ; 若变化若变化, , 则要将则要将dBdB在适当
3、的在适当的坐标系下进行分解坐标系下进行分解, , 对各分量分别求对各分量分别求积分积分, , 然后再合成然后再合成. .20sind4drlIBP63 一、3 一长直载流导线,沿空间直角坐标Oy轴放置,电流沿y正向在原点O处取一电流元Idl,则该电流元在(a,0,0)点处的磁感强度的大小为_,方向为_ 求电流元的磁场求电流元的磁场毕奥毕奥-萨伐尔定律萨伐尔定律2004rrlIdBd 20sind4drlIB 大大小小:方向:方向:rlId XYZ(a,0,0)IdljIdllId ir 02204dsind4dalIrlIB 大大小小:方向:方向:rlId 平行 z 轴负向 k XOYaP1I
4、2例例1. 1. 直电流的磁场直电流的磁场任取电流元任取电流元lId20sin4rIdldB各电流元的各电流元的 dB dB 的方向都相同的方向都相同20sin4rIdldBB大小大小: :方向方向: :+rlId 已知:真空中已知:真空中, ,21、aI求求 p p点的磁感强度点的磁感强度. .dllrBd)cos(cos2104 aIBP+a12IB无限长载流直导线无限长载流直导线讨讨 论论)cos(cos2104 aIB210、aIB20半无限长载流直导线半无限长载流直导线aIB40212、P点在载流直导线延长线上点在载流直导线延长线上0 B0dB所有所有每个电流元与其到场点每个电流元与
5、其到场点的矢径都相平行的矢径都相平行. .O p pR RIXY例例2. 2. 圆电流轴线上的磁场圆电流轴线上的磁场Bd0rlId已知已知: : R R、I I求轴线上求轴线上P P点的点的B建立坐标系建立坐标系OXYOXY任取电流元任取电流元lId分析对称性、写出分量式分析对称性、写出分量式204rIdldB B B的大小:的大小:方向:方向:0rlId 0BdB20cos4rIdldBBxx各电流元的各电流元的 dB dB 的方向都不相同。的方向都不相同。BdxBd结论结论2322202)xR(IRB 方向:方向: 与电流方向满足右手螺旋法则与电流方向满足右手螺旋法则大小:大小:圆心圆心R
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