第五章恒定磁场主要内容磁通密度,场方程,边界条件磁通密度福2.真空中恒定磁场3. 磁位4.介质磁化5.介质中的恒定磁场方程式6.恒定磁场边界条件
第五章 恒定磁场 主 要 内 容 磁通密度,场方程,边界条件 1. 磁通密度 2. 真空中恒定磁场 3. 磁位 4. 介质磁化 5. 介质中的恒定磁场方程式 6. 恒定磁场边界条件
1.磁通密度磁场表现为对于运动电荷有力的作用根据运动电荷或电流元受到的作用力,或者根据小电流环在磁场中受到的力矩描述磁场的强弱实验发现,运动电荷在磁场中受到的作用力不仅与电荷量及运动速度的大小成正比,而且还与电荷的运动方向有关电荷沿某一方向运动时受力最大,而垂直此方向运动时受力为零
1. 磁通密度 磁场表现为对于运动电荷有力的作用。 实验发现,运动电荷在磁场中受到的作用力不 仅与电荷量及运动速度的大小成正比,而且还与 电荷的运动方向有关。 根据运动电荷或电流元受到的作用力,或者根 据小电流环在磁场中受到的力矩描述磁场的强弱。 电荷沿某一方向运动时受力最大,而垂直此方 向运动时受力为零
设最大作用力为Fm,沿α角度运动时,受力为 F,sinα。作用零线方向B力F的大小与电荷量g及速度大2小的乘积成正比F,其方向为零定义一个矢量B,令其大小为qv线方向。gvxB矢量B与q,以及F(洛伦兹力)自的关系为矢量B称为磁通密度,或磁感应强度,单位为T(特斯拉)
设最大作用力为 Fm ,沿 角 度运动时,受力为 。作用 力 F 的大小与电荷量 q 及速度大 小 v 的乘积成正比。 m F sin 定义一个矢量 B , 令其大小为 ,其方向为零 线方向。 qv Fm 矢量 B 称为磁通密度,或磁感应强度,单位为T (特斯拉)。 F B v 零线方向 矢量B 与q ,v 以及F(洛伦兹力) 的关系为 F = qv B
由于F工,因此,磁场力无法改变运动电荷速度的大小,只能改变R其运动方向,磁场与运动电荷之间没有能量交换。根据磁通密度B的定义,可以导出电流元在磁场中受到的力以及小电流环在磁场中受到的转矩电流元是一小段载流导线,以矢量元dl 的大小I的方向表示电流元的长度,其方向表示电流
由于 ,因此,磁场力无法 改变运动电荷速度的大小,只能改变 其运动方向,磁场与运动电荷之间没 有能量交换。 F ⊥v F B v 根据磁通密度 B 的定义,可以导出电流元在磁场 中受到的力以及小电流环在磁场中受到的转矩。 电流元是一小段载流导线,以矢量元 dl 的大小 表示电流元的长度,其方向表示电流 I 的方向
若电流元的电流为I,则dldqIdl :dl:dqDOIdldtdtB那么,由F=q求得电流元受到F的力F=IdlxB可见,若dlⅡB,受力为零;若dB,受力最大。此外 F Idl
F B Idl 若电流元的电流为I,则 q q t t q I d d d d d d d d v l l = l = = F = Idl B 那么,由 求得电流元受到 的力 F = qv B 可见,若 dl // B ,受力为零;若 dl ⊥ B ,受力最大。 此外 F ⊥dl