《大学物理学》课程教学资源（PPT课件）第10章 稳恒磁场

S10-1磁场磁感应强度dBO2、定律推论：毕奥-萨伐尔定律的微观意义电流元的磁场：dB=o Ld7×rS34元设n是单位体积内的带电粒子数，每个粒子电量为，速度为V，作定向运动，形成电流I，那么根据电流的定义（单位时间通过截面S的电量）可得：I = qnSdlqnusdtdN = nSdl电流元的带电粒子数：每个运动带电粒子激发的磁场（运动电荷产生的磁场）B== 40.gmusdi xr_ 4o.g0xFr'nSdldN4元4元节日录章录上一页下一页

章目录 节目录 上一页 下一页 §10-1 磁场 磁感应强度 2、定律推论：毕奥-萨伐尔定律的微观意义 0 3 d d 4π I l r B r   = 设n是单位体积内的带电粒子数，每个粒子电量为q，速度为v，作定向运动， 形成电流I，那么根据电流的定义（单位时间通过截面S的电量）可得： d d qnS l I qn S t = =  电流元的磁场： 电流元的带电粒子数： d d N nS l = 每个运动带电粒子激发的磁场（运动电荷产生的磁场）： 0 0 3 3 d d d 4π d 4π B qn S l r q r B N r nS l r       = =  =  dl I q I  S r dB •

S10-1磁场磁感应强度J3、定律应用（1）载流直导线的磁场解：取电流元Idl，P点对电流元的位矢为r，电流元8→tiai在P点产生的磁感应强度为：3B-dB =HoId/ sin 0dBB17-1-4元2xaP方向垂直纸面向里，且所有电流元在P点产生的磁感应强度的方向相同B-JgB-J, 4olasino4.2dβ设垂足为0,电流元离o点为l，op长为a，r与a夹角为βdl=acos? βasino=cosβl=atanβ则cosβ节口录幸口录上一页下一页

章目录 节目录 上一页 下一页 §10-1 磁场 磁感应强度 （1）载流直导线的磁场 解：取电流元Idl，P点对电流元的位矢为r，电流元 在P点产生的磁感应强度为： 0 2 d sin d 4π I l B r   = 方向垂直纸面向里，且所有电流元在P点产 生的磁感应强度的方向相同   = = L L r Idl B d B 2 0 4 sin    设垂足为o,电流元离o点为l，op长为a，r与a夹角为 sin = cos l a = tan  2 d d cos l a   = cos a 则 r = 3、定律应用  2  1  r   l Idl dB O P a x y z I

$10-1磁场磁感应强度1dβLolMo1β2B= J, dB= J, 4old ingcosβdcosB0β4元aJβ4元cos?1?/cos?4元Buo方向：右手螺旋法则Bsin β, -sin β)4元a说明与讨论：1）关于确角的有关规定：β角增加的方向与电流方向相同，则为正，反之，则为负B2B1书日录章口录上一页下一页

章目录 节目录 上一页 下一页 §10-1 磁场 磁感应强度 0 2 2 2 d 1 cos 4π cos / cos L I a a      =    ( ) 0 2 1 sin sin 4π I B a  = −   0 2 d sin d L L 4π I l B B r   = =   2 1 0 cos d 4π I a    =    1）关于β角的有关规定： β角增加的方向与电流方向相同，则为正，反之 ，则为负 说明与讨论： １  2 O P I １  2 O P I １  2 O P I 方向：右手螺旋法则

S10-1磁场磁感应强度2）无限长直电流导线的磁场l元TBB→B-2元223）半无限长直电流导线的磁场ulB元B1 =0, β2 →22元l2半无限长直电流：垂足与电流的一端重合，而直电流的另一段是无限长。书日录章口录上一页下一页

章目录 节目录 上一页 下一页 §10-1 磁场 磁感应强度 2）无限长直电流导线的磁场 2 , 2 1 2     → − → a I B   2 = 3）半无限长直电流导线的磁场 a I B   2 2 1 = 2 1 0, 2   =  → 半无限长直电流：垂足与电流的一端重合，而直电流的另一段是无限长。 P O I I O P

S10-1磁场磁感应强度（2）圆电流的磁场dB,dB解：依据右手螺旋法则，可知电流元与激eIdlRdBu发的磁场垂直，则：0xdB = o ld/ sin(n/2) _ o ldldB'dB'r.24元24元BI=[dBI =0由对称性可知：HoIR?HoIRRB=B,- JenedB-sino=J-dldi2r-3元R4元2J2元R4元R?1uoB=2(R2 +x2)32r=~R?+x?方向沿x轴正向节口录幸口录上一页下一页

章目录 节目录 上一页 下一页 §10-1 磁场 磁感应强度 （2）圆电流的磁场 解：依据右手螺旋法则，可知电流元与激 发的磁场垂直，则： B B ⊥ ⊥ = = d 0  2 0 0 3 3 2π d 4π R 2 IR IR l r r   = =  2 3 2 2 2 0 ( ) 2 R x R I B + =  R x r  I l d I   dB⊥ dB// dB dB dB⊥  ( ) 0 0 2 2 d sin π 2 d d 4π 4π I l I l B r r   = = 由对称性可知： 0 2 2π 2π d sin d 4 x R R I R B B B l r r    = =  =    r R x 2 2 = + 方向沿x轴正向