第11章恒定电流与真空中的恒定磁场-3(20101012).ppt
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第11章恒定电流与真空中的恒定磁场-3(20101012).ppt
前次课内容小结作业:15-1;15-2;15-3;15-4;15-7.有源场§11-8磁力线磁通量磁场的高斯定理二.磁通量§11-9安培环路定理及应用一、安培环路定理在恒定磁场中,磁感强度沿任一闭合环路的线积分,等于穿过该环路的所有电流的代数和的问题:对于一些对称分布的电流,可以通过取合适的环路L,利用磁场的环路定理比较方便地求解场量。(具体实施,类似于电场强度的高斯定理的解题。)由安培环路定理:解:由对称性可知:磁力线是以圆柱轴线为圆心的一组同心圆。2、r>R;同理作如图的所示回路,则:例:无限大的金属
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恒定电流与真空中的恒定磁场11.6.2带电粒子在磁场中的运动3.之间有任意夹角的情况:09.09.2024磁场力:F=BIL载流子q=-e,漂移速率位移:dx载流线圈在磁场中受到的磁力矩++++++++++(3)由叠加原理求载流导线所受安培力:------------+++++++++++++质谱仪是研究物质同位素的仪器.之间有任意夹角的情况:3应用电场和磁场控制带电粒子的实例则:dW=Id所在处的磁场均匀.电流1中单位长度上受的安培力在匀强磁场中的闭合电流受
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第13章真空中的恒定磁场§13.1磁场磁感强度磁偏角2.电流的磁效应(1820年丹麦物理学家奥斯特)S电流周围具有磁性,磁性与电流之间存在必然的联系!分子电流定向地排列起来,宏观上就会显示出N,S极来。解释了磁性和非磁性物体存在的原因三、磁感应强度带电粒子在磁场中沿其他方向运动时,垂直于与特定直线所组成的平面。大小与无关的方向:单位:特斯拉§13.2毕奥–萨伐尔定律任意形状载流导线:例:判断下列各点磁感强度的方向和大小。1.载流长直导线的磁场各电流元在P点产生的磁场方向相同(1)导线为无限长:◆任意形状直
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电流强度电流连续性方程载流导线之间的磁相互作用安培(Ampére)分子环流假说称为洛伦茨力公式。§6.3毕奥-莎伐尔定理电流元在给定点所产生的磁感应强度的大小与Idl成正比,与到电流元的距离平方成反比,与电流元和矢径夹角的正弦成正比。磁感应强度的矢量式:毕奥-莎伐尔定理的应用电流元Idx在P点所产生的磁场为由图可以看出:x=dtg(-90)=-dctg注意:1.上式中的d是直电流外一点P到直电流的垂直距离。2.1和2是直电流与(直电流端点与场点P的)连线的夹角。应取同一方位的角。讨论:(1)对
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结论:只有闭合回路所包围的电流对环流有贡献b.电流流向与积分路径绕行方向满足右手螺旋法则时,电流为正;相反时电流为负;[例11]试求一均匀载流的无限长圆柱导体内外的磁场分布。设圆柱导体的半径为R,通以电流I。2.r<R时:穿过积分回路L的电流为[例12]试求一无限长螺线管内的磁场分布。设螺线管单位长度上绕有n匝线圈,通有电流I。[例13]半径为R的无限长直导体,内部有一与导体轴平行、半径为a的圆柱形孔洞,两轴相距为b。设导体横截面上均匀通有电流I,求P点处的磁感应强度。电流密度大小为b.对半径为a的无限长