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课件网) §11.1 磁场 磁感应强度 一、基本磁现象 S N S N I S N 磁性 同极相斥 异极相吸 电流的磁效应 1820年 奥斯特 天然磁石 载流导线之间的磁相互作用 I F F 载流线圈之间的磁相互作用 电子束 N S + 运动电荷受到的磁场的作用 安培指出： 天然磁性的产生也是由于磁体内部有电流流动。 分子电流 电荷的运动是一切磁现象的根源。 运动电荷 磁场 对运动电荷有磁力作用 磁 场 N S 二、 磁感应强度 电流（或磁铁） 磁场 电流（或磁铁） 磁场对外的重要表现为： 1、磁场对进入场中的运动电荷有磁力作用 2、载流导线在磁场中要受到力的作用，载流线圈在磁场中要受到磁力矩的作用。 我们需要引入一个物理量磁感应强度来描述磁场 我们利用对运动电荷的作用力来定义磁感应强度。 + + 实验发现带电粒子在磁场中沿某一特定直线方向运动时不受力，此直线方向与电荷无关. 带电粒子在磁场中沿其他方向运动时 垂直于 与特定直线所组成的平面. 当带电粒子在磁场中垂直于此特定直线运动时受力最大. 大小与 无关 磁感应强度 的定义： 磁感应强度大小: + 当正电荷垂直于 特定直线运动时,受力 将 在磁场中的方向定义为该点的 磁感应强度的方向. 磁感应强度的单位是特斯拉（T） 规定： 带电量为1库仑的运动电荷以1m/s的速度进入磁场，如果该电荷所受的最大磁场力为1N，则该磁场的磁感应强度为1特斯拉。 特斯拉（T）这一单位较大，习惯上还经常使用一个较小的单位高斯（Gs） 1T＝104Gs 三、毕奥—萨伐尔定律 (电流元在空间产生的磁场) 真空磁导率 任意载流导线在点 P 处的磁应感强度 磁感应强度叠加原理 P * 1 2 3 4 5 6 7 8 例 判断下列各点磁感应强度的方向和大小. + + + 1、5 点 ： 3、7点 ： 2、4、6、8 点 ： 毕奥—萨伐尔定律 X X X P C D * 例1 载流长直导线的磁场. 解 方向均沿 x 轴的负方向 毕奥--萨伐尔定律应用举例 的方向垂直于屏幕向里. 无限长载流长直导线的磁场. P C D + I I B 电流与磁感强度成右螺旋关系 半无限长载流长直导线的磁场 无限长载流长直导线的磁场 * P I B X + 直导线延长线上 与 平行 例1、无限长载流直导线弯成如图形状 求： P、R、S、T 四点的 解： P点 方向 方向 R点 S点 方向 方向 方向 T点 方向 方向 方向 练习 求角平分线上的 已知：I、c 解： 同理 方向 所以 方向 课堂练习题：正方形边长为a。 Ａ Ｉ Ｉ Ｂ Ｃ Ｄ Ｏ 例、如图所示，有一无限长通电流的偏平铜片，宽度为a，厚度不计，电流I在铜片上均匀地自下而上流过，在铜片外与铜片共面、离铜片右边缘为b的P点的磁感应强度的大小为多少？ I P b a I P b a x dx 例、如图所示，电流I自下而上均匀地流过宽度为a的导体平面薄板，通过板的中线并与板面垂直的直线上有一点P，P点与板面的距离为b，求P点的磁感应强度？ I P b 例、如图所示，在半径为R的无限长半圆柱金属薄片中，自下而上地有电流I均匀流过，求圆柱轴线任意一点P的磁感应强度。 O I I 真空中 , 半径为R 的载流导线 , 通有电流I , 称圆电流. 求其轴线上一点 p 的磁感强度的方向和大小. 解 根据对称性分析 例2 圆形载流导线的磁场. * p p * 3） 2） 的方向不变( 和 成右螺旋关系） 1）若线圈有 匝 讨论 * I 4） 引入一个新的物理量：磁矩(磁偶极矩） I Pm R 如果是N匝线圈，则磁矩为： x P R l 如图所示，有一长为l , 半径为R的载流密绕直螺线管，螺线管的总匝数为N，通有电流I. 设把螺线管放在真空中，求管内轴线上一点处的磁感强度. 例3 载流直螺线管内部的磁场. P R × × × × × × × × × × × × × × * O 解 由圆形电流磁场公式 R × × × × × × × × × × × × × × * O R × × × × × × × × × × × × × ... ...
