第四章真空中的稳恒磁场 复习 1基本磁 概述 平行直 电流作 现象: 叫用力及 2总结: 切磁运动电荷产生 磁力 “安培 现象…或电流 作用力磁场、作用力、运动电荷定义 或电流 产生 运动电荷: Biot-savert定律 Lorentz力公式 磁磁技 运动电荷的磁场 电流元: 场场术 Ampere力公式 的的 Ha应 载流线圈: 描性应 及其 磁力矩公式 述质用 技术应用 磁约束 矢函数法:几何方法 磁场的 Ampere 和 磁感应强度磁感应线」Gaus定理环路定理磁透镜
第四章 真空中的稳恒磁场 概述 ⎯⎯→ 磁场 作用力 产生 ⎯⎯ ⎯⎯ 作用力 产生 ⎯⎯→ 运动电荷: Lorentz力公式 电流元: Ampere力公式 载流线圈: 磁力矩公式 磁 场 的 描 述 矢函数法: 磁感应强度 几何方法: 磁感应线 Biot-Savert定律 磁 运动电荷的磁场 场 的 性 质 磁场的 Gauss定理 Ampere 环路定理 技 术 上 的 应 用 Hall效应 及其 技术应用 磁约束 和 磁透镜 平行直 电流作 用力及 “安培 ”定义 复习 1.基本磁 现象:… 2.总结: 一切磁 现象…. 运动电荷 磁力 或电流 运动电荷 或电流
§4.1磁场力磁场的描述磁场的源 磁力的本质 (-)早期观察到的一些磁现象 S (二)磁力的本质 ●运动电荷(或电流)间的相互作用是通过磁场传递的; ●运动电荷(或电流)在其附近激发磁场,磁场对引人磁场的 运动电荷(或电流)有力的作用; ●一切磁力都源于电流间的作用,电流是磁场的源; ●*磁力的本质是电力,电与磁密不可分
一．磁力的本质 §4.1 磁场力 磁场的描述 磁场的源 (一)早期观察到的一些磁现象 (二)磁力的本质 ●运动电荷（或电流）间的相互作用是通过磁场传递的； ●运动电荷（或电流）在其附近激发磁场，磁场对引人磁场的 运动电荷（或电流）有力的作用； ●一切磁力都源于电流间的作用，电流是磁场的源； ● *磁力的本质是电力，电与磁密不可分
如何描述磁场?—复习和引伸 f第= quBing f=0B式m=qpBB 方向:⑧B 方向:⊙ EB F安= 1LB'sin6 >> max 方向:B 方向:⑧ B b M=TabB basing o-M=0.B 方向:⑧ B 方向; b ·ab·bc=I·S=pn→M= p Sing dbc}对非匀强磁场如何定义B?如何求F和M?
B ⊙ v f洛max = qvB 方向 : B v = 0 洛 f v f洛 = qvBsin 方向 : B B I,l F安 = IlBsin 方向 : B = 0 F安 I,l B ⊙ F安max = IlB I,l 方向 : B B a b d c ⊙ ⊙ M = 0 B a b c d ⊙ M (IabB)bc max = 方向 : ⊙ a ⊙ b c d M = (IabB)bcsin 方向 : a b c d a b d c ⊙ I I I ab bc = I S = pm M = pm Bsin 对非匀强磁场,如何定义B ?如何求 和 ? F M 如何描述磁场？——复习和引伸
二磁场的描述 单位:特斯拉(T) ()磁感应强度( Magnetic Induction)B J∝ gysin 方向:⑧ 1用运动点电荷所受的洛仑兹力定义 4平 磁场中某点 大小:B=fm、/qv; 洛 0的特殊方向 方向:fm×qv的方向 Jfm、∝q,方向:⊙ dF oc ld sine 安 2用电流元所受的安培力定义 方向: 大小:B=dF。/ldl/; 磁场中某点; 的特殊方向 方向:dFxM的方向 3用载流小线圈所受的磁力矩定义 M sIn 方向:⑧ 大小:B=Mm/4n; 1定义载流线 磁场中某点 方向:Mmxn的方向圈的磁矩为 的特殊方向 I dsi dp m max 中n方向:⊙
(一) 磁感应强度(Magnetic Induction) B : . : / ; max max 方 向 的方向 大 小 洛 洛 f qv B f qv = 1.用运动点电荷所受的洛仑兹力定义 磁场中某点 的特殊方向 v f洛 qvsin 方向 : = 0 洛 f v v f洛max qv, ⊙ 方向 : q 2.用电流元所受的安培力定义 方向 的方向 大小 安 安 dF Idl B dF Idl = max max : : / ; Idl dF安 Idlsin 方向 : = 0 安 dFIdl Idl dF安max Idl, ⊙ 方向 : 磁场中某点 的特殊方向 3.用载流小线圈所受的磁力矩定义 方向 的方向 大小 m m M dp B M dp = max max : : / ; dpm M dpm sin 方向 : M = 0 dpm dpm Mmax dpm , ⊙ 方向 : 磁场中某点 的特殊方向 dp Ids m = 圈的磁矩为 定义载流线I ds 二 单位:特斯拉(T) .磁场的描述
二)磁感应线( magnetic line of force) 磁力线;B线 1规定 描述磁场的几何方法 (1)场线上各点的切向就是该点的B方向; 人为地虚拟方法 (2)在磁场中任一点:B= m⊥ 切向描述矢量场的方向 也叫磁通密度( magnetic flux density) 疏密描述矢量场的强弱 2.几何性质 磁场是“无源”有旋场 (1)无头无尾的闭合曲线; 场的唯一性和有限性所决定 (2)不相交,不相切; 8与电流或正电荷的套连且成右手螺旋关系电流或运动电 )磁通量( magnetic flux)Φ B通量 1定义:穿过任意面S上的磁力线的条数称为S上的磁通量 B 2.①的 sa1hn=Bi·B 计算: BS ④n= BS bS6=B,sΦn=B·d
(1)无头无尾的闭合曲线; (2)不相交,不相切; 描述磁场的几何方法 人为地虚拟方法 1.规定 (1)场线上各点的切向就是该点的 B 方向; (2)在磁场中任一点: 切向描述矢量场的方向 ⊥ ⊥ = ds d B m 疏密描述矢量场的强弱 2.几何性质 磁场是“无源”有旋场 场的唯一性和有限性所决定 电流或运动电 荷是磁场的源 (二)磁感应线(magnetic line of force) 磁力线; B 线 也叫磁通密度(magnetic flux density) (3)与电流(或正电荷的 v )套连且成右手螺旋关系. 1.定义:穿过任意面S上的磁力线的条数称为S上的磁通量. (三)磁通量(magnetic flux) m B 通量 2. 的 计算: m B n S m = BS B n S m = BS⊥ = BS B S cos = B ds S d B ds m = = m S B ds