《电磁场与电磁能》课程PPT教学课件（马冰然版）第四章 恒定磁场

第贝章恒定磁场磁场是由运动电荷或电流产生的；当产生磁场的电流恒定时，它所产生的磁场不随时间变化，这种磁场称为恒定磁场

第四章 恒定磁场 磁场是由运动电荷或电流 产生的；当产生磁场的电 流恒定时，它所产生的磁 场不随时间变化，这种磁 场称为恒定磁场

第四章4.1恒定磁场的实验定律和磁感应强度与库仑定律相对应一、安培力定律：实验表明：通有恒定电流的回路之间有相互作用力dl先讨论真空中的情况：如图dl.P(x)R回路C中的任一电流元Ldl对回路2中的任一电流元12dlz的作用力为dFa, = Ho. I2dl, (I,dli ×ar)(4-1-1)R?4元02025/6/1

2025/6/11 第四章 2 4.1 恒定磁场的实验定律和磁感应强度 一 、安培力定律： 与库仑定律相对应 实验表明：通有恒定电流的回路之间有相互作用力。 先讨论真空中的情况：如图 2 I o 1 c 2 c 1 r  2 r  1 dl  2 dl  1 I R  回路 中的任一电流元 对回路 中的任一电流 元 的作用力为 1 c 2 c 1 1 I dl  2 2 I dl  2 0 2 2 1 1 21 ( ) 4 R I dl I dl a dF R       =    （4-1-1） P x y z ( , , )

第四章则回路C对回路 c2的作用力为：Fit = o ff ldl, x(ali xar)(4-1-2)R24元JJC2 Ci其中：=4元 ×10'H/ m —→真空中的磁导率。dl.根据牛顿第三定律：di,1RF21= -F12-3r2025/6/1130

2025/6/11 第四章 3 则回路 c1 对回路 c2 的作用力为：    = 2 1 2 0 2 2 1 1 2 1 ( ) 4 c c R R I dl I dl a F       （4-1-2） 其中： 4 10 H / m 7 0 −  =   真空中的磁导率。 根据牛顿第三定律： F21 F12   = − 2 I o 1 c 2 c 1 r  2 r  1 dl  2 dl  1 I R 

第四章二、比奥沙伐定律及磁感应强度：1、比奥-一沙伐定律：d安培力定律描述的是两di,LR电流（元）回路之间的相互作用力的大小和方向。那么此作用力是怎么传递2的？据场的观点，此作用力是由磁场来传递的。0改写（4-1-2）得：Ho s Liali xarF21 = f I 2dli, ×(4-1-3)R?4元C1C22025/6/11

2025/6/11 第四章 4 二、比奥——沙伐定律及磁感应强度： 1 、比奥——沙伐定律： 安培力定律描述的是两 电流（元）回路之间的相 互作用力的大小和方向。 那么此作用力是怎么传递 的？据场的观点，此作用 力是由磁场来传递的。 改写（4-1-2）得：            =  2 1 2 0 1 1 21 2 2 4 c c R R I dl a F I dl       （4-1-3） o 1 c 2 c 1 r  2 r  1 dl  2 dl  1 I R  2 I

第四章B, = Ho f lidli ×ar则定义：(4-1-4)108R24元B,为电流回路C,在场点（r2）产生的磁感应强度，B,与dl及aR垂直，并符合右手螺旋关系。为区别场点（x,y,z）与源点（x',J",z'），将上式改写成dl,比奥沙伐定律dl.I di'xarB=oR?4元(4-1-5)2025/6/11

2025/6/11 第四章 5 则定义：   = 1 2 0 1 1 1 4 c R R I dl a B      （4-1-4） 为电流回路 在场点（ ）产生的磁 感应强度， 与 及 垂直，并符合右 手螺旋关系。 C1 B1  B1  2 r  1 dl  R a  为区别场点（ x, y,z ）与源点（ x  , y  ,z  ），将上式改写成：    = c R R I dl a B 2 0 4      （4-1-5） 2 I o 1 c 2 c 1 r  2 r  1 dl  2 dl  1 I R  108