141什么是电源其作用是什么? 导体组成的闭合回路形成电路,由于电路中存在电阻,当有 电流通过时就会产生焦耳热如果不补充焦耳热造成的电场 能的损失,电路中的电势能就将减少,电场以及电荷分布将发 生变化,破坏稳恒电流的条件,就不能维持稳恒电流 稳恒电场力是保守力保守力不能通过在电 路中做功而将其他形式的能量转化为电场能 因此,电路中必须有非静电力(非保守力) 做功.将其他形式的能量转化为电场能 电源是一种提供非静电力的装置它使正(负)电 荷由电源负(正极经电源内部克服稳恒电场力回 到电源的正(负极,从而维持电荷的闭合运动 电源也是一种能源,它将其他形式的能量(化学能机 械能等)转化为电场能以弥补电路中电场能的损失
1.4.1 什么是电源,其作用是什么 ? 导体组成的闭合回路形成电路,由于电路中存在电阻,当有 电流通过时,就会产生焦耳热,如果不补充焦耳热造成的电场 能的损失,电路中的电势能就将减少,电场以及电荷分布将发 生变化,破坏稳恒电流的条件,就不能维持稳恒电流. 稳恒电场力是保守力,保守力不能通过在电 + q Fk 稳恒电场力是保守力,保守力不能通过在电 路中做功而将其他形式的能量转化为电场能. 因此,电路中必须有非静电力 (非保守力 ) - q Fe 电源是一种提供非静电力的装置,它使正 ( 负 ) 电 荷由电源负 极经电源内部克 稳恒电场力回 做功,将其他形式的能量转化为电场能. 荷由电源负 ( 正 )极经电源内部克 服稳恒电场力回 到电源的正 ( 负 ) 极,从而维持电荷的闭合运动. 电源也是 种能源 电源也是 一种能源,它将其他形式的能量 其他形式的能量 (化学能机 械能等 )转化为电场能,以弥补电路中电场能的损失
142什么是电动势? 电源的电动势定义为将单位正电荷从电源负 极经电源内部移到正极时非静电力所做的功:8=」E4(148) E是非静电场强是单位正电荷所受的非静电力E=Fq(149) 电动势反映电源中非静电力做功的本领这种非静电力, 可以是一种实质性的物质场,如涡旋电场,也可以是一种 非实质性的等效场如“化学力场”,“洛仑兹力场”等. 在通常情况下,非静电场强沿一段路g E·d(1410) 径的线积分称为这一段路径的电动势 地路名阔合时线积分5E0140越周电力 电动势是标量,其正负号取决于路径的方向电源取从负极经过电 源内部指向正极的方向为电动势的方向电动势的单位是伏(V 注意由于非静电力是一种非保例如从电源的负极经电源内 守力,所以电动势的数值和符号与部到正极电动势为正:如果 所选取的路径有关这是电动势与由负极经外电路到正极电动 电势差的最主要的区别(电势差与势可能为零而电源正负极间 路径无关只与始末位置有关).的电势差则与路径无关
1.4.2 什么是电动势 ? 电源的电动势定义为将单位正电荷从电源负 ε d + ∫ 极经电源内部移到正极时非静电力所做的功 E l (14 8) : k ε d − = ⋅ ∫ E l Ek是非静电场强,是单位正电荷所受的非静电力 Ek = Fk/ q (14.9) 电动势反映电源中非静电力做功的本领 这种非静电力 (14.8) ,这种非静电力, 可以是一种实质性的物质场,如涡旋电场,也可以是一种 非实质性的等效场 非实质性的等效场,如 “化学力场 ”,“洛仑兹力场 ” 等. k d L ε = ⋅ ∫ 在通常情况下 E l ,非静电场强沿一段路 径的线积分称为这 一段路径的电动势 (14.10) 当路径闭合时,线积分 就是绕回路的电动势: k d L ε = ⋅ ∫ E l v 径的线积分称为这 段路径的电动势 即:绕回路一周非静电力 对单位正电荷所做的功. (14.10) 电动势是标量,其正负号取决于路径的方向.电源取从负极经过电 源内部指向正极的方向为电动势的方向.电动势的单位是伏 ( V). 注意:由于非静电力是一种非保 例如 从电源的负极经电源内 守力,所以电动势的数值和符号与 所选取的路径有关;这是电动势与 例如,从电源的负极经电源内 部到正极,电动势为正;如果 所选取的路径有关;这是电动势与 由负极经外电路到正极,电动 电势差的最主要的区别 (电势差与 路径无关,只与始末位置有关). 由负极经外电路到正极,电动 势可能为零.而电源正负极间 的电势差则与路径无关
142磁场 211我国古代对磁学有什么贡献? 人类发现磁现象与发现电现象是一 样古老我国四大发明之一就是指南针. 我国东汉的王充在《论衡》中最先描述了“司南勺”(磁 石指南;北宋的沈括在《梦溪笔谈》中最早记载地磁偏角. 212西方是如何建立磁学理论的? 在西方,早期的磁学与电学的研究是独立进行的 1820年丹麦科学家奥斯特发现了电流 的磁效应第一次揭示了电与磁的联系. 不久,法国物理学家安培从实验中总结出两个电流元 (载流导体中所取的小段电流之间相互作用力的公式 1822年,他提出“分子电流”假说来解释物 质的磁性,建立了电流是一切磁性起源的理 论
14.2 磁场 211 . . 我国古代对磁学有什么贡献 我国古代对磁学有什么贡献? 人类发现磁现象与发现电现象是一 样古老.我国四大发明之 就是指南针 我国四大发明之一就是指南针. 我国东汉的王充在《论衡》中最先描述了“司南勺”(磁 石指南);北宋的沈括在《梦溪笔谈》中最早记载地磁偏角 2.1.2 西方是如何建立磁学理论的? 在西方 早期的磁学与电学的研究是独立进行的 石指南);北宋的沈括在《梦溪笔谈》中最早记载地磁偏角. 在西方,早期的磁学与电学的研究是独立进行的. 1820年丹麦科学家奥斯特发现了电流 的磁效应,第一次揭示了电与磁的联系. 不久,法国物理学家安培从实验中总结出两个电流元 (载流导体中所取的小段电流)之间相互作用力的公式. 1822年,他提出“分子电流”假说来解释物 质的磁性,建立了电流是 切磁性起源的理 一切磁性起源的理 论
221什么是磁场? 与电场类似运动电荷之间的磁相互作用是通过磁场来传递的 从本质上讲,一个运动电荷在其周围激发磁场通 过磁场对另外的运动电荷产生作用力即磁场力 运动电荷之间的相互作用可表示为 运动电荷→磁场运动电荷 磁场是存在于运动电 和实物一样,磁场也具有 荷或电流周围(除电场 质量,能量和动量.和电场 以外)的一种特殊物质 样,磁场也具有叠加性
2.2.1 什么是磁场? 与电场类似,运动电荷之间的磁相互作用是通过磁场来传递的. 从本质上讲,一个运动电荷在其周围激发磁场,通 过磁场对另外的运动电荷产生作用力,即磁场力. 运动电荷之间的相互作用可表示为 运动电荷 磁场 运动电荷 磁场是存在于运动电 和实物 样一 ,磁场也具有 质量,能量和动量.和电场 一样,磁场也具有叠加性. 磁场是存在于 动电 荷或电流周围(除电场 以外)的一种特殊物质.
222磁感应强度矢量B是怎么定义的? 实验发现:当运动电荷以速度v通过磁场 中的任意一点P时,般要受磁力F的作用,和F F=F F:F⊥vB 但是当沿过P点的一据此定义场点P 条确定方向时,运动处B的方向沿着v 电荷所受磁力F=0.或相反的方向 实验还发现运动电由此规定运动正电荷的速 荷所受的磁力F既垂直度w的方向B的方向和磁力F 于速度又垂直于B 的方向组成右手螺旋关系 实验表明:当速度p与B垂直时,电荷所受的磁力F 最大这个速度的大小用v表示力的大小用F表示 空间任一点的Fmq是唯一的与运动电荷无关 P点磁感应强度矢量B的大小定义为B=Fmq1(1412) 磁感应强度B是描述磁场强弱和方向 的物理量其国际单位是特斯拉(T) 1特=1牛·秒库米(NsC-m)1特=104高斯(G
2.2.2 磁感应强度矢量B是怎么定义的? 实验发现:当运动电荷以速度v通过磁场 中的任意一点P时,一般要受磁力F的作用. v:F≠0v=v⊥ θ F:F⊥v,B 但是当v沿过P点的一 F=Fm 据此定义场点P P v:F=0 但是当 沿过 点的 θ 条确定方向时,运动 电荷所受磁力F=0. B 据此定义场点 处B的方向沿着v 或相反的方向. 实验还发现:运动电 荷所受的磁力F既垂直 于速度 又垂直于 由此规定:运动正电荷的速 度v的方向,B的方向和磁力F 于速度v,又垂直于B. 的方向组成右手螺旋关系 实验表明:当速度v与B垂直时,电荷所受的磁力F 最大 这个速度的大小用 表示 力的大小用F 表示 的方向组成右手螺旋关系. 最大,这个速度的大小用v⊥表示,力的大小用Fm表示. 空间任一点的Fm/qv⊥是唯一的,与运动电荷无关. P点磁感应强度矢量B的大小定义为 B F / (14 12) 磁感应强度B是描述磁场强弱和方向 的物理量 其国际单位是特斯拉(T) P点磁感应强度矢量B的大小定义为:B=Fm/qv⊥ (14.12) 的物理量,其国际单位是特斯拉(T). 1特=1牛·秒·库-1·米-1(N·s·C-1·m-1),1特=104高斯(G)