大学物理稳恒磁场小结课件

稳恒磁场小结一.基本概念1.磁感强度大小方向：小磁针N极在此所指方向2.载流线圈磁矩3.载流线圈的磁力矩4.磁通量稳恒磁场小结一.基本概念1.磁感强度大小方向：小磁针N极在此1二.基本实验定律1.毕奥—萨伐尔定律:大小为:（电流元的磁场）方法步骤：①分割电流元，写出任一电流元在P点的表达式②选择适当的坐标系，对dB投影，写出各分量，将矢量积分化为标量积分，统一变量给出正确的积分上下限，求出B的各分量值③合成B确定大小方向二.基本实验定律1.毕奥—萨伐尔定律:大小为:（电流元的磁场2几种典型电流的磁场分布1.)有限长直线电流的磁场2.)

无限长载流直导线的磁场：3.)

半无限长载流直导线的磁场：几种典型电流的磁场分布1.)有限长直线电流的磁场2.)无限35.)载流圆线圈轴线上的磁场6.)圆环中心的磁场4.)

载流导线延长线上任一点的磁场:7.)密绕长直螺线管、密绕螺线环内部的磁场5.)载流圆线圈轴线上的磁场6.)圆环中心的磁场4.)载流4oI（5）*

Ad（4）*o（2R）I+R（3）oIIRo（1）xoI（5）*Ad（4）*o（2R）I+R（3）oIIRo（5OIOIOIIO例：如下列各图示，求圆心o

点的磁感应强度。解：OIOIOIIO例：如下列各图示，求圆心o点的磁感应强度62、安培定律大小：方向：从右旋到

，大拇指的指向。

计算一段有限长载流导线在磁场中受到的安培力时，应先将其分割成无限多电流元，将所有电流元受到的安培力矢量求和—矢量积分。L注意：2、安培定律大小：方向：从右旋到，7三.稳恒磁场的基本性质：1.磁场的高斯定理：2.安培环路定理

电流

正负的规定：与成右螺旋时，为正；反之为负。注意IL三.稳恒磁场的基本性质：1.磁场的高斯定理：2.安培环路定8明确几点(3)环路定理适用于闭合稳恒电流的磁场。而有限电流（如一段不闭合的载流导线）不适用环路定理，只能用毕奥—萨伐尔定律。(1)电流正负规定：电流方向与环路方向满足右手定则时电流I取正；反之取负。(2)

是指环路上一点的磁感应强度，不是任意点的，它是空间所有电流共同产生的。(4)

安培环路定理说明磁场性质——

磁场是非保守场，是涡旋场。稳恒磁场是有旋、无源场明确几点(3)环路定理适用于闭合稳恒电流的磁场。而有限电9选取环路原则：目的是将:或(1)环路要经过所求的场点。

利用安培环路定理求磁感应强度的关健：根据磁场分布的对称性，选取合适的闭合环路。(2)闭合环路的形状尽可能简单，总长度容易求。的方向与环路方向垂直，写成(3)

环路上各点

大小相等，方向平行于线元。选取环路原则：目的是将:或(1)环路要经过所求的场点。10电磁感应小结一.电磁感应的基本规律：1.法拉第电磁感应定律①计算步骤（1）首先选定回路L的绕行方向.（2）按照右手螺旋关系确定出回路的正法线方向.（3）确定通过回路的磁通量的正负.（4）确定磁通量的时间变化率的正负.（5）最后确定感应电动势的正负.L与回路L绕向相反；与回路L绕向相同。电磁感应小结一.电磁感应的基本规律：1.法拉第电磁感应定11②感应电流③若为N匝2.楞次定律：用于判断感应电流的方向二.动生电动势和感生电动势1.动生电动势：B不变，回路变非静电力：洛仑兹力2.感生电动势：B变，回路不变非静电力：感生电场力（涡旋电场力E感与构成左手螺旋关系②感应电流③若为N匝2.楞次定律：用于判断感应电流的方向二.12三.自感、互感和磁场能量1）自感

自感电动势计算自感L：通电流I，计算B，求：2）互感互感电动势:三.自感、互感和磁场能量1）自感自感电动势计算自感L：通电13

先设某一线圈中通以电流

I

求出另一线圈的磁通量互感的计算方法:3.自感磁能

磁场能量密度

磁场能量先设某一线圈中通以电流I求出另一线14电磁场和电磁波一.位移电流全电流定律1.位移电流

位移电流密度

2.全电流安培定律电磁场和电磁波一.位移电流全电流定律1.位移电流位15例题Ic0两极板间ldlHeDtesdsD设均匀,柱形分布半径R则在处产生的磁场大小为rHpeDteR2eDtepr22pHr()rR()rRrR0HHeDteR22rHeDte2rDH0RrlDH+++++eDte0充电过程思考ldlHeDtesds注意该式右方无负号.应如何判断的方向?H例题Ic0两极板间ldlHeDtesdsD设均匀,柱形分布半16麦氏方程组积分形式Hldl()+jcDdstees-EldldseBste磁场电场环路定理Bdss0rVddssVD高斯定理磁场电场麦克斯韦方程组的积分形式含四大方程麦氏方程组积分形式Hldl()+jcDdstees-Eldl17稳恒磁场小结一.基本概念1.磁感强度大小方向：小磁针N极在此所指方向2.载流线圈磁矩3.载流线圈的磁力矩4.磁通量稳恒磁场小结一.基本概念1.磁感强度大小方向：小磁针N极在此18二.基本实验定律1.毕奥—萨伐尔定律:大小为:（电流元的磁场）方法步骤：①分割电流元，写出任一电流元在P点的表达式②选择适当的坐标系，对dB投影，写出各分量，将矢量积分化为标量积分，统一变量给出正确的积分上下限，求出B的各分量值③合成B确定大小方向二.基本实验定律1.毕奥—萨伐尔定律:大小为:（电流元的磁场19几种典型电流的磁场分布1.)有限长直线电流的磁场2.)

无限长载流直导线的磁场：3.)

半无限长载流直导线的磁场：几种典型电流的磁场分布1.)有限长直线电流的磁场2.)无限205.)载流圆线圈轴线上的磁场6.)圆环中心的磁场4.)

载流导线延长线上任一点的磁场:7.)密绕长直螺线管、密绕螺线环内部的磁场5.)载流圆线圈轴线上的磁场6.)圆环中心的磁场4.)载流21oI（5）*

Ad（4）*o（2R）I+R（3）oIIRo（1）xoI（5）*Ad（4）*o（2R）I+R（3）oIIRo（22OIOIOIIO例：如下列各图示，求圆心o

点的磁感应强度。解：OIOIOIIO例：如下列各图示，求圆心o点的磁感应强度232、安培定律大小：方向：从右旋到

，大拇指的指向。

计算一段有限长载流导线在磁场中受到的安培力时，应先将其分割成无限多电流元，将所有电流元受到的安培力矢量求和—矢量积分。L注意：2、安培定律大小：方向：从右旋到，24三.稳恒磁场的基本性质：1.磁场的高斯定理：2.安培环路定理

电流

正负的规定：与成右螺旋时，为正；反之为负。注意IL三.稳恒磁场的基本性质：1.磁场的高斯定理：2.安培环路定25明确几点(3)环路定理适用于闭合稳恒电流的磁场。而有限电流（如一段不闭合的载流导线）不适用环路定理，只能用毕奥—萨伐尔定律。(1)电流正负规定：电流方向与环路方向满足右手定则时电流I取正；反之取负。(2)

是指环路上一点的磁感应强度，不是任意点的，它是空间所有电流共同产生的。(4)

安培环路定理说明磁场性质——

磁场是非保守场，是涡旋场。稳恒磁场是有旋、无源场明确几点(3)环路定理适用于闭合稳恒电流的磁场。而有限电26选取环路原则：目的是将:或(1)环路要经过所求的场点。

利用安培环路定理求磁感应强度的关健：根据磁场分布的对称性，选取合适的闭合环路。(2)闭合环路的形状尽可能简单，总长度容易求。的方向与环路方向垂直，写成(3)

环路上各点

大小相等，方向平行于线元。选取环路原则：目的是将:或(1)环路要经过所求的场点。27电磁感应小结一.电磁感应的基本规律：1.法拉第电磁感应定律①计算步骤（1）首先选定回路L的绕行方向.（2）按照右手螺旋关系确定出回路的正法线方向.（3）确定通过回路的磁通量的正负.（4）确定磁通量的时间变化率的正负.（5）最后确定感应电动势的正负.L与回路L绕向相反；与回路L绕向相同。电磁感应小结一.电磁感应的基本规律：1.法拉第电磁感应定28②感应电流③若为N匝2.楞次定律：用于判断感应电流的方向二.动生电动势和感生电动势1.动生电动势：B不变，回路变非静电力：洛仑兹力2.感生电动势：B变，回路不变非静电力：感生电场力（涡旋电场力E感与构成左手螺旋关系②感应电流③若为N匝2.楞次定律：用于判断感应电流的方向二.29三.自感、互感和磁场能量1）自感

自感电动势计算自感L：通电流I，计算B，求：2）互感互感电动势:三.自感、互感和磁场能量1）自感自感电动势计算自感L：通电30

先设某一线圈中通以电流

I

求出另一线圈的磁通量互感的计算方法:3.自感磁能

磁场能量密度

磁场能量先设某一线圈中通以电流I求出另一线31电磁场和电磁波一.位移电流全电流定律1.位移电流

位移电流密度

2.全电流安培定律电磁场和电磁波一.位移电流全电流定律1.位移电流位32例题Ic0两极板间ldlHeDtesdsD设均匀,柱形分布半径R则在处产生的磁场大小为rHpeDteR2eDtepr22pHr()rR()rRrR0HHeDteR22rHeDte2rDH0RrlDH+++++eDte0