7-2 磁感应强度 毕奥萨法尔定律 磁场的高斯定理.ppt

* 7-2 磁感应强度 毕奥-萨法尔定律磁场的高斯定理 运动电荷 运动电荷 磁场 一、磁感应强度（magnetic induction） + + N S 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 N S 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 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 几种磁场的磁感应强度（T） 10－4 3×10－5 6×10－5 10－10 10－12 太阳磁场 地球赤道磁场 地球两极磁场 动物心脏 动物大脑 108 102 2 0.1～0.2 4×10－4～8×10－4 脉冲星 超导材料制成的磁铁 大型电磁铁 磁疗器 核磁共振仪 磁感应强度 种类 磁感应强度 种类 二、毕奥－萨伐尔定律 静电场: 磁 场： ? 类比 称真空磁导率 磁感强度叠加原理 P * 复习 毕奥－萨伐尔定律 称真空磁导率 运动电荷在磁场中受力 应用毕奥－萨伐尔定律的解题步骤 1.选取合适的电流元——根据已知电流的分布与待求场点的位置； 2.选取合适的坐标系——要根据电流的分布与磁场分布的的特点来选取坐标系，其目的是要使数学运算简单； 3.写出电流元产生的磁感应强度——根据毕奥－萨伐尔定律； 4.计算磁感应强度的分布——叠加原理； 5.一般说来，需要将磁感应强度的矢量积分变为标量积分，并选取合适的积分变量，来统一积分变量。 应用1 长为L的载流直导线，通有电流I。确定与导线垂直距离为a 处的磁感强度。 解：按毕－萨定律，容易判断导线上各电流元在P点产生的所有dB的方向相同，所以，P点磁场的大小为： 由几何关系可知 导线无限长 导线半无限长，场点与一端的连线垂直于导线 P点位于导线延长线上 B = 0 练习 如图的载流导线，求O点的 解： 以⊙为正方向 I I o r1 r2 1 3 2 4 练习 如图的载流导线，求O点的 练习 如图的载流导线，求O点的 例 一无限长载流 I 的导线，中部弯成如图所示的四分之一圆周 AB，圆心为O，半径为R，则在O点处的磁感应强度的大小为 （A） （B） （C） （D） 例 一长直载流 I 的导线，中部折成图示一个半径为R的圆，则圆心的磁感应强度大小为 （A） （B） （C） （D） 0 应用2 求载流圆线圈轴线上一点 P 的磁感应强度 R O P x I o P x 根据对称性 解：按毕－萨定律，取电流元如图。 将 正交分解后，再将各电流元产生的磁场叠加 如果由N 匝圆线圈组成 载流圆线圈的圆心（ ） (3) 定义磁矩 I S I S 当圆形电流的面积S很小， 或场点距圆电流很远时， 把圆电流叫做磁偶极子. * * *