《大学物理下教学课件》稳恒磁场

《大学物理下教学课件》稳恒磁场contents目录稳恒磁场的基本概念稳恒磁场中的电流磁介质中的磁场磁场中的电磁感应磁场中的麦克斯韦方程稳恒磁场的基本概念01是磁力作用的空间，磁力线是描述磁场分布的几何图形。磁场在磁力线上任取两点A和B，若A点磁场强度大于B点，则通过A点的磁力线数密度大于通过B点的磁力线数密度。磁力线特点磁场与磁力线描述磁场对放入其中的电流元的作用力的物理量，用符号B表示。磁感应强度磁场强度两者关系描述磁场源产生磁场的能力的物理量，用符号H表示。在真空中，磁感应强度B与磁场强度H成正比，与介质磁导率μ成反比，即B=μH。030201磁感应强度与磁场强度磁场本身所具有的能量，与磁场的分布和强度有关。磁场能量磁场对放入其中的电流元的作用力，根据安培定律计算。磁场力可以通过计算磁场的能量密度（即单位体积内的磁场能量），再乘以场所在空间的体积得到总能量。磁场能量的计算磁场能量与磁场力稳恒磁场中的电流02描述电流在单位面积上的强度，由矢量表示，方向与电流方向相同。描述电流在封闭导体中流动时，流入和流出的电流之间的关系，是电流守恒的体现。电流密度与电流连续性方程电流连续性方程电流密度欧姆定律描述导体中电流与电场力之间的关系，即电流与电场力成正比，与电阻成反比。焦耳定律描述导体中产生的热量与电流的平方、电阻和时间的关系，即产生的热量与电流的平方成正比，与电阻和时间成正比。欧姆定律与焦耳定律安培环路定律：描述磁场与电流之间的关系，即磁场与电流成正比，与导线的长度成正比。安培环路定律磁介质中的磁场03磁介质的分类与磁化强度磁介质的分类根据磁化特性，磁介质可分为顺磁质、抗磁质和铁磁质。磁化强度表示磁介质中原子或分子的磁矩排列的密集程度，是描述磁介质中磁场强弱的重要物理量。安培环路定律在磁介质中，磁场沿任意闭合回路的线积分等于该回路所包围的各电流的代数和。安培环路定律的应用用于计算磁场分布、磁通量、磁场能量等。磁介质中的安培环路定律铁、钴、镍等金属及其合金具有强磁性，称为铁磁质。铁磁质的特性铁磁质在磁化过程中存在滞后现象，即当磁场反向时，磁化强度不会立即消失，而是逐渐减小，这种现象称为磁滞效应。磁滞效应铁磁质及其磁滞效应磁场中的电磁感应04总结词法拉第电磁感应定律是描述磁场变化与感应电动势之间关系的定律。详细描述当一个导体回路在变化的磁场中时，会在回路中产生感应电动势。感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，方向与磁通量变化率的方向相反。法拉第电磁感应定律VS楞次定律是描述感应电流方向与原磁场方向之间关系的定律，自感系数是描述线圈产生自感电动势能力的物理量。详细描述楞次定律指出感应电流的方向总是阻碍原磁场的变化。自感系数由线圈的匝数、截面积和材料等因素决定，表示线圈在单位时间内产生自感电动势的能力。总结词楞次定律与自感系数互感系数与耦合电感互感系数是描述两个线圈之间磁耦合强度的物理量，耦合电感是描述两个线圈之间磁耦合效应的抽象模型。总结词当两个线圈靠近且电流发生变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势。互感系数的大小与线圈的匝数、相对位置和材料等因素有关，耦合电感则是描述这种磁耦合效应的抽象模型。详细描述磁场中的麦克斯韦方程05微分形式的麦克斯韦方程包括安培环路定律、法拉第电磁感应定律和麦克斯韦-楞次定律。法拉第电磁感应定律描述了变化的磁场产生电场的现象，即电磁感应。麦克斯韦方程的微分形式安培环路定律描述了磁场与电流之间的关系，即磁场对电流的磁力作用。麦克斯韦-楞次定律描述了变化的电场产生磁场的现象，即电磁波的传播。麦克斯韦方程的积分形式磁通连续性定理描述了磁场线在封闭曲面上的穿透面积不变的特性。斯托克斯定理描述了磁场线在封闭曲面上的磁通量与磁场强度之间的关系。积分形式的麦克斯韦方程包括磁通连续性定理、高斯定理和斯托克斯定理。高斯定理描述了电场线在封闭曲面上的电荷分布与电场强度之间的关系。矢量形式的麦克斯韦方程包括矢量势、标量势和洛伦兹力公式