第三篇 Electromagnetic field 电磁场 第14章 Steady magnetic field 稳恒磁场
1 Electromagnetic field 第三篇 电 磁 场 稳恒磁场 第14章 (6) Steady magnetic field
14-1磁力和磁场磁感应强度 磁力和磁场 早期磁现象:磁铁—二磁铁间的相互作用 (1)人造磁铁、天然磁铁有吸引铁、鈷、镍的性质 磁性。 (2)磁铁有两个极:N,S。 (3)磁极间存在相互作用力:同极相斥,异极相吸。 在历史上很长一段时期里,人们曾认为磁和电是两类 截然不同的现象。 819年,奥斯特实验首次 N 发现了电流与磁铁间有力的 S 作用(见图14-1才逐渐揭开 了磁现象与电现象的内在联 系 图14-1
2 §14-1 磁力和磁场 磁感应强度 一.磁力和磁场 早期磁现象：磁铁 磁铁间的相互作用。 (1)人造磁铁、天然磁铁有吸引铁、鈷、镍的性质— 磁性。 (2)磁铁有两个极：N，S。 (3)磁极间存在相互作用力：同极相斥，异极相吸。 在历史上很长一段时期里,人们曾认为磁和电是两类 截然不同的现象。 I N S 图14-1 1819年,奥斯特实验首次 发现了电流与磁铁间有力的 作用(见图14-1),才逐渐揭开 了磁现象与电现象的内在联 系
奧斯特实验证明电流对磁铁有力的作用。同时, 人们还发现: 磁铁对载流导线也有力的作用; 磁铁对运动电荷也有力的作用; 电流与电流之间也有力的相互作用。 1882年,安培对这些实验事实进行分析的基础上, 提出了物质磁性本质的假说: 切磁现象都起源于电荷的运动(电流)。 物质间的磁力相互作用是以什么方式进行的呢?近 代的理论和实验都表明,物质间的磁力作用是通过磁场 传递的。即 运动电荷一磁场—二运动电荷 磁场和电场一样,也是物质存在的一种形式
3 磁铁对载流导线也有力的作用； 磁铁对运动电荷也有力的作用； 电流与电流之间也有力的相互作用。 1882年,安培对这些实验事实进行分析的基础上， 提出了物质磁性本质的假说： 物质间的磁力相互作用是以什么方式进行的呢?近 代的理论和实验都表明,物质间的磁力作用是通过磁场 传递的。即 磁场和电场一样,也是物质存在的一种形式。 运动电荷 磁场 运动电荷 奥斯特实验证明电流对磁铁有力的作用。同时， 人们还发现： 一切磁现象都起源于电荷的运动(电流)
磁感应强度B 试验线圈(电流、尺寸都很小的 载流线圈)的磁矩定义为: NA (14-1) 式中N为线圈的匝数,S为线圈包围 图142 的面积,e为载流线圈平面正法线 方向的单位矢量。 将试验线圈置于磁场中一点,不管怎样转动,它 处于平衡时,正法线总是指向一个确定的方向,这说 明磁场是矢量场。我们规定: 试验线圈处于平衡时,线圈正法线指示的方向即 为该点磁场(B)的方向
4 试验线圈(电流、尺寸都很小的 载流线圈)的磁矩定义为： 将试验线圈置于磁场中一点，不管怎样转动，它 处于平衡时，正法线总是指向一个确定的方向，这说 明磁场是矢量场。我们规定： 二 . 磁感应强度B 试验线圈处于平衡时，线圈正法线指示的方向即 为该点磁场(B)的方向。 P (14-1) m=NIS n e s I 图14-2 n e 式中N为线圈的匝数，S为线圈包围 的面积， 为载流线圈平面正法线 方向的单位矢量。 n e
定义:磁场中某点磁感应强度的大小等于试验线 圈所受的最大磁力矩与线圈磁矩之比。即 M B=- a 磁感应线磁力线 为了形象地描述磁场,引入磁感应线(也称磁力 线) 磁力线上每一点的切线方向与该点的磁感应强度 B的方向一致。 通过某点垂直于磁场方向的单位面积上的磁力线 条数等于该点B的大小
5 定义: 磁场中某点磁感应强度的大小等于试验线 圈所受的最大磁力矩与线圈磁矩之比。即 m max P M B = 三.磁感应线(磁力线) 为了形象地描述磁场, 引入磁感应线(也称磁力 线)。 磁力线上每一点的切线方向与该点的磁感应强度 B的方向一致。 通过某点垂直于磁场方向的单位面积上的磁力线 条数等于该点B的大小