11-2 磁场和磁感应强度.ppt

* S N S N I S N 同极相斥 异极相吸 电流的磁效应 1820年 奥斯特 天然磁石 §11-2 磁场和磁感应强度 一、磁现象 (magnetic phenomenon) 电子束 N S + 磁现象： 1、天然磁体周围有磁场； 2、载流导线周围有磁场； 3、电子束周围有磁场。 表现为： 使小磁针偏转 表现为： 相互吸引排斥 偏转等 4、载流导线能使小磁针偏转； 5、磁体的磁场能给载流导线以力的作用； 6、载流导线之间有力的作用； 7、磁体的磁场能给载流线圈以力矩作用； 8、载流线圈之间有力的作用； 9、天然磁体能使电子束偏转。 安培指出： N S 天然磁性的产生也是由于磁体内部有电流流动。 分子电流(1822年) 电荷的运动是一切磁现象的根源。 运动电荷 磁场 对运动电荷有磁力作用 磁 场 电流（或磁铁） 磁场 电流（或磁铁） 磁场对外的重要表现为： 1、磁场对处于场中的运动电荷或载流导体有磁力作用 2、载流导体在磁场中移动时，磁力将对载流导体作功，表明磁场具有能量。 二、磁感应强度 (magnetic induction) 磁 感 强 度 的 定 义 带电粒子在磁场中运动所受的力与运动方向有关. 实验发现带电粒子在磁场中沿某一特定直线方向运动时不受力，此直线方向与电荷无关. + + 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. 当带电粒子在磁场中垂直于此特定直线运动时受力最大. 大小与 无关 磁感强度 的定义：当 正电荷垂直于 特定直线运动 时，受力 将 方 向定义为该点的 的方向. + 单位 特斯拉 磁感强度 的定义：当 正电荷垂直于特定直线运动 时，受力 将 方 向定义为该点的 的方向. 磁感强度大小 运动电荷在磁场中受力 1.磁力线(磁感应线或 线) 方向：切线 大小： 三、磁感应线和磁通量 方向: 小磁针在该点的N极指向 单位: T(特斯拉) (高斯) 大小: 磁力 + 磁感应强度 (magnetic induction line magnetic flux) I 直线电流的磁力线 圆电流的磁力线 I 通电螺线管的磁力线 （1）每一条磁力线都是环绕电流的闭合曲线，都与闭合电路互相套合，因此磁场是涡旋场。磁力线是无头无尾的闭合回线。 （2）任意两条磁力线在空间不相交。 （3）磁力线的环绕方向与电流方向之间可以分别用右手定则表示。 规定：曲线上每一点的切线方向就是该点的磁感强度 B 的方向，曲线的疏密程度表示该点的磁感强度 B 的大小. 2、磁通量——穿过磁场中任一曲面的磁力线的条数 磁通量单位：韦伯（wb） 1wb＝1Tm2 磁通量：通过某一曲面的磁感线数为通过此曲面的磁通量. 单位 物理意义：通过任意闭合曲面的磁通量必等于零 （故磁场是无源的.） 磁场高斯定理 四、磁场中的高斯定理 穿过任意闭合曲面的磁通量为零 磁感应强度的散度 磁场是无源场。 高斯定理的微分形式 例 如图载流长直导线的电流为 , 试求通过矩形面积的磁通量. 解 先求 ，对变磁场给出 后积分求 * * *