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课件网) 真空中，电流元Idl 在P点产生的磁场为 上式称为毕奥-萨伐尔定律 （1）公式中的系数是SI制要求的。 真空的磁导率：?o=4??10-7 （2） r是电流元Idl 到P点的距离。 r是从电流元Idl 指向P点的单位矢量。 说明 一、 毕奥-萨伐尔定律 5.2 毕奥-萨伐尔定律及其应用 （3）磁场的大小： 方向：由右手螺旋法则确定(见图)。 ?是Idl与r 之间的夹角。 B （4）对载流导体，按照磁场叠加原理,可分为若干个电流元，然后用毕-萨定律积分： 说明 是一矢量积分表达式，实际计算时要应用分量式。 即电流元产生的磁场方向不同时，应先求出各分 量 二、毕奥-萨伐尔定律应用 1.载流直导线的磁场 I P a 解 求距离载流直导线为a 处 一点P 的磁感应强度 根据几何关系： (1) 无限长直导线 (2) 半无限长直导线 讨论 方向：右螺旋法则 B 2.载流圆环的磁场 R X 0 I 求轴线上一点P的磁感应强度 P X 根据对称性 方向满足右手定则 讨论 (1) 载流圆线圈的圆心处 (2)一段圆弧在圆心处产生的磁场 如果由N匝圆线圈组成 (3) （磁矩） I S 3. 在一半径为R 的无限长半圆筒形金属薄片中，沿长度方向有电流I流过，且电流在横截面上均匀分布。求半圆筒轴线上一点的磁场强度。 解： 金属薄片可视为由无限长载流直导线组合而成，利用叠加原理可以计算轴线上一点的磁感应强度。 I 在薄片中取弧长为dl的窄条，其中通过的微元电流为： Bx = o dB x y ? R d? ? 在俯视图上建立如图坐标，电流元在O点激发的磁感应强度为： 方向如图所示。 所以： 即： 三、运动电荷的磁场 由毕—萨定律，电流元 Idl 在P点产生的磁场为 I=qn?ds 设电流元Idl 的横截面积为ds，导体单位体积内有n个带电粒子,每个粒子带有电量q，以速度?沿Idl 的方向作匀速运动，则 Idl =qn?dsdl =q?.ndsdl 在电流元Idl 内运动的带电粒子数为: dN=ndsdl。 r P Idl ds I 一个运动电荷产生的磁场： 1.基本磁现象 早期磁现象：磁铁 磁铁间的作用。 (1)磁铁有两个极：N，S。 (2)磁极间存在相互作用力：同极相斥，异极相吸. 5.1 磁场 磁感应强度 I N S 1819年,奥斯特实验首次发现了电流与磁铁间有力的作用，才逐渐揭开了磁现象与电现象的内在联系。 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。 1820年7月21日，奥斯忒以拉丁文报导了60次实验的结果。 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 一切磁现象都起源于电荷的运动(电流)。 奥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： 磁场的性质 (1) 对运动电荷(或电流)有力的作用; (2) 磁场有能量 2. 磁感应强度 描述静电场 描述恒定磁场 引入运动电荷 引入试验电荷 在磁场中引入运动电荷后，实验发现： （1）运动电荷受力方向与电荷运动方向垂直； （2）电荷受力的大小与电荷的电量和速率的乘积成正比， 同时还与电荷在磁场中的运动方向有关； （3）存在特定的方向，当电荷平行或垂直该方向运动时， 其受力为零或最大。 O y z x O y z x 定义： 磁场中各点处运动电荷不受磁力作用的方向 即为相应点磁感应强度的方向。 运动电荷在磁场中某点所受的最大磁力 与qv的比值为该点磁感应强度的大小，即： 单位： 重点和难点： 磁感应强度的大小与方向定义 ... ...
