电磁学05-05：磁场与磁感应强度 8 8 8 口均匀磁场对电流元的作用力 d B 口在假定的“磁场B”大小与取向固定后，有： dF=f(Idl,a)dF=dFmax sina 8 8 8 ▣无论a如何变化，F总是与Idl垂直 ,虽然大小变化→→所谓横向力！ 口在假定的“磁场B”中，F的大小与a 有上述关系，因此可以定义： B dm→dn=ldi×B Idl 安培力公式；B的单位是N/(Am)=Tesla(特斯拉)
电磁学05-05: 磁场与磁感应强度 均匀磁场对电流元的作用力 在假定的“磁场 B”大小与取向固定后，有： max dF f Idl dF dF ( , ) sin 无论 如何变化，F 总是与 Idl 垂直 ，虽然大小变化 所谓横向力！ 在假定的“磁场 B”中，F 的大小与 有上述关系，因此可以定义： max dF B dF Idl B Idl 安培力公式；B 的单位是 N/(A m)=Tesla(特斯拉)
电磁学05-06：毕奥萨筏尔定律 口有了磁场（磁感应强度）的定义，可以开始讨 论电流元产生的磁场B了。 Biot和Savarti通过设计实验研究电流对磁极 dl……8P 的作用力： 在数学家Laplace帮助下，得出B-S定律（早于 安培)。 dB= 4π 口Biot首先重复Oesterl的实验（实验一）： 口测量长直载流导线对单位磁极的作用力： 口装置：如图，沿圆盘径向对称放置一对相同的磁棒； 口看看是如何分析实验的
电磁学05-06: 毕奥-萨筏尔定律 有了磁场(磁感应强度)的定义，可以开始讨 论电流元产生的磁场 B 了。 Biot和Savart通过设计实验研究电流对磁极 的作用力； 在数学家Laplace帮助下，得出B-S定律(早于 安培)。 0 3 4 Idl r dB r Biot首先重复Oester的实验(实验一)： 测量长直载流导线对单位磁极的作用力； 装置：如图，沿圆盘径向对称放置一对相同的磁棒； 看看是如何分析实验的
圆电磁学05-06：毕奥萨筏尔定律 口逻辑创意： if→i-fxi今 6义i=0 fi+!→H新≠H,5→∑，0 .H
电磁学05-06: 毕奥-萨筏尔定律 逻辑创意： 11 1 1 22 2 2 11 2 2 1 N pole: / if 0 S pole: / 1 if 1 ~ 0 i i i i Hr r r C H LrH L r Hr r r C H Hr H r L r H r
电磁学05-06：毕奥萨筏尔定律 ▣B-S设计了实验二：电流折线实验 这个实验里，夹 ▣磁极所受作用力方向垂直于折线与磁极构成 角a不能接近π！ 的平面。 最大可能 -8P 是横向力 if a=0,then H=0 ifau=π/2，thenH=Hmax →H折=ktan 2 ifa=π/4，then H=0.414H ax
电磁学05-06: 毕奥-萨筏尔定律 B-S设计了实验二：电流折线实验 磁极所受作用力方向垂直于折线与磁极构成 的平面。 max max if 0, then 0 if /2, then if /4, then 0.41 2 4 tan H H I H H r H k H 折 折 最大可能 是横向力 ！ 这个实验里，夹 角不能接近 !! P - r P - r
圆电磁学05-06：毕奥萨筏尔定律 ▣ 由实验证实电流元对磁极的作用力是横向力： 口整个电流对磁极的作用是这些电流元对磁极横向力 的叠加； ▣ 由对称性，上述折线实验结果中，折线的一支对磁 极的作用力的贡献是H折的一半。 H=k二t @P
电磁学05-06: 毕奥-萨筏尔定律 由实验证实电流元对磁极的作用力是横向力； 整个电流对磁极的作用是这些电流元对磁极横向力 的叠加； 由对称性，上述折线实验结果中，折线的一支对磁 极的作用力的贡献是 H折的一半。 1 tan , 2 2 I Hk k k r 折 P - r P - r