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课件网) 强基物理--稳恒磁场 CONTENTS 目录 01 磁场基本概念和定律 02 常用实例 03 04 能力要求与常用公式 典型例题 05 总结 磁场基本概念和定律 01 一. 磁场基本概念和定律 1. 磁感应强度B 1.1 定义式 1.2 计算方法 (1)毕萨定律 (2)安培环路定律 叠加原理 (3)介质对磁场的影响： 定义 一. 磁场基本概念和定律 矢量式： 三矢量之间关系 介质中的安培环路定理 一. 磁场基本概念和定律 ……磁通连续定理( 磁场中的高斯定理) 2. 磁通量φ 3. 洛伦兹力、安培力 3.1 运动电荷在磁场中受力（洛伦兹力） (1)如果 与 相互平行 电荷作匀速直线运动 (2)如果 与 垂直 电荷作匀速圆周运动 (3)如果 与 交 角 电荷作螺旋线运动 一. 磁场基本概念和定律 3.2 载流导线在磁场中受力（安培力） 附：任意形状不变的平面载流线圈作为整体在均匀外磁场中，受到的安培力的合力为零。 合力矩要使线圈的磁矩转到磁感应强度的方向。 4.磁偶极子 4.1 磁偶极矩（磁矩） 4.2力矩与磁矩的关系 一. 磁场基本概念和定律 5.互感、自感系数 互感 自感 6.感应电动势 法拉第电磁感应定律 6.1 动生电动势 6.2 感生电动势 一. 磁场基本概念和定律 6.3 互感电动势 6.4 感生电动势 常用实例 02 二. 常用实例 1. 1 有限长载流直导线 1. 载流直导线的磁场 1. 2 无限长载流直导线 1. 3导线半无限长，场点与一端的连线垂直于导线 2. 圆柱形载流导体的磁场 2.1 无限长均匀载流圆柱面 2.2无限长均匀载流圆柱体 二. 常用实例 2.1 无限长均匀载流圆柱面 2.2无限长均匀载流圆柱体 2. 圆柱形载流导体的磁场 3. 圆形载流线圈的磁场 3.1圆形载流线圈轴线上的磁场 二. 常用实例 3.2圆形载流线圈圆心的磁场 4. 无限长载流螺线管的磁场 内部： 外部： 5. 载流螺绕环内部的磁场 能力要求与常用公式 03 三. 能力要求与常用公式 1.1 会计算带电体自身运动形成电流的磁场。 1.2 会解决将求磁感应强度和安培力综合在一起的问题。 1.3 会用补缺法计算磁感应强度。 1.4 熟悉特殊载流导体的 B-r 曲线 1.能力要求 2.1全电流定理（推广或普遍了的安培环路定理） 2.常用公式 三. 能力要求与常用公式 2.2麦氏方程组的积分形式 2.3真空中麦氏方程组的积分式： 典型例题 04 两根导线沿半径方向引到铁环上A、B两点,并在很远处与电源相连 , 求环心O 的磁感应强度. 解: O点的磁感应强度为 1、 2、 3、4、5段载流导线在O点产生的磁感应强度的矢量和： O点在3和4的延长线上, 5离O点可看作无限远,故: 磁场叠加 例1 例1 答案 设：1圆弧弧长l1 , 2圆弧弧长l2 , 圆的周长为l 故 设 为导线电阻率, S为截面积,R1、R2分别为1导线和2导线的电阻 I1R1 = I2R2 = UAB , 因此 B0 = 0 一个很长的弧形导体薄片，其半径为 R，圆心角为 ，其上通有电流 I ，求圆弧形薄片轴线上一点的磁感应强度。 解：取一小长条 dl ，对应圆心角 dθ，电流 dI ，其在轴线上的磁感应强度的大小为 dl dθ θ 例2 例2 答案 方向如图 dl dθ θ 即 半径分别为 R ，r 的同心半圆，相邻两端点由直导线连接组成回路。现在回路中通以稳恒电流 ，在大半圆上为顺时针，求圆心处的磁感应强度。 解： 例3 例3 答案 方向 例4 一根外半径为R1的无限长圆柱形导体管 , 管内空心部分的半径为R2 , 空心部分的轴与圆柱的轴相平行但不重合, 两轴间距离为a(a>R2) , 现有电流I沿导体管流动 , 电流均匀分布在管的横截面上 , 方向与管轴平行 . (1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小. (2)空心部分轴线上的磁感应强度的大小. 求: 解：由于空心部分的存在,磁场的柱对称性被破坏 , 因而此题解法需用补偿法.(应保持原有的电流密度不变.) 以电流 I' 填满空心部分 例4 答案 整个磁场相当于与一个大的圆柱电流和一个 ... ...
