2021-2022学年高二物理竞赛课件:磁感应强度与毕奥-萨伐尔定律.pptx
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1、磁感应强度与毕奥萨伐磁感应强度与毕奥萨伐尔定律尔定律磁感应强度与毕奥萨伐尔定律磁感应强度与毕奥萨伐尔定律 磁感应强度磁感应强度B电流电流磁场磁场 为定量描述磁场的分布,需要引入一个矢量为定量描述磁场的分布,需要引入一个矢量.在磁场的情况在磁场的情况里,相当于静电场库仑定律的基本规律是安培定律里,相当于静电场库仑定律的基本规律是安培定律.把电流元把电流元 看成试探电流元看成试探电流元,而,而 本是某闭合回路本是某闭合回路 的一部分,整个回路的一部分,整个回路 对试探电流元对试探电流元 的作用力的作用力 应是应是 对对 的的积分积分.电流电流例题例题 求一对平行电流元之间的相互作用求一对平行电流元
2、之间的相互作用力,二者都与联线垂直力,二者都与联线垂直.方向:方向:垂直纸面向里垂直纸面向里,沿联线与沿联线与 方向方向 相反相反.同理,电流元同理,电流元2对电流元对电流元1的作用力的作用力解计算电流元解计算电流元1对电流元对电流元2的作用力的作用力I I2 2dldl2 2I I1 1dldl1 1r12dFdF2121dFdF1212例题例题 求一对垂直电流元间的相互作用力,求一对垂直电流元间的相互作用力,其中电流元其中电流元1沿联线,电流元沿联线,电流元2垂直于联线垂直于联线.而电流元而电流元2对电流元对电流元1的力的力问题:问题:安培定律是否一定满足牛顿笫三定律安培定律是否一定满足牛
3、顿笫三定律?为什么为什么?计算电流元计算电流元1对电流元对电流元2的作用力的作用力 解解dF21I2dl2r12I1dl1在在SI单位制中单位制中仿照电场情况,将上式拆成两部分仿照电场情况,将上式拆成两部分称为磁感应强度矢量称为磁感应强度矢量.其大小由定义式知其大小由定义式知 在在 时,时,最大最大.此时定义空间此时定义空间这一点的磁感应强度这一点的磁感应强度 的的大小为大小为:一些磁场的磁感强度:一些磁场的磁感强度:人体表面:人体表面:10-10 T地球磁场:赤道地球磁场:赤道310-4 T,两极,两极610-4 T电视机内偏转磁场:电视机内偏转磁场:10-1 T大型气泡实验室:大型气泡实验
4、室:1 2 T目目前前实实验验室室值值:瞬瞬态态108 T,恒恒定定1 103 T;超超导导磁磁体体:几十几十T;中子星:中子星:108 T;原子核表面:;原子核表面:1012 T,方向:方向:为零时试探电流元为零时试探电流元 的方的方向为向为 的方向的方向(按右手定则唯一(按右手定则唯一地确定地确定.)单位:单位:1特斯拉(特斯拉(T)=1牛顿牛顿/安培安培.米米=高斯(高斯(Gs)引入磁感应强度并非只此一种,通过磁场对运动电荷的作用引入磁感应强度并非只此一种,通过磁场对运动电荷的作用力以及磁场作用于载流小线圈的力矩,都可引入磁感应强度力以及磁场作用于载流小线圈的力矩,都可引入磁感应强度.毕
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