第六章稳恒磁场基本内容:讨论恒定电流激发的磁场的规律和性质第一节磁感应强度1.安培关于物质磁场本质的假设一切磁场现象起源于电荷的运动:任何物质中的分子,都存在有回路电流——分子电流,分子电流相当于一个基本磁场2.磁场运动电荷(电流)激发磁场,其周围存在着磁场,磁场对运动电荷、载流导体和永久磁铁等有磁场力的作用一、磁场3.磁感应强度:描述磁场性质的重要物理量与电学类似,通过运动电荷在磁场中所受的作用力来定量描述磁场在磁场中某点P处,放入一速度运动的正电荷,其受磁场力0qvF(1)大小与和有关,且0qvvF(2)在某一特定方向(或反平行)时,电荷不受力(此方向为磁场方向)v(3)当与上述磁场方向垂直时,受力最大vmF点有确定值)对pvqFBm0(应反映磁场性质方向:磁场中某一点的磁感应强度的方向为该点处小磁针稳定时,N极的指向vqFBm0定义:大小单位:tesla(T),1T=10000Gauss计算磁场的基本方法与在静电场中计算带电体的电场时的方法相仿,为了求恒定电流的磁场,我们也可将载流导线分成无限多个小的电流元的叠加。1.电流元的磁场电流元可作为计算电流磁场的基本单元。然后根据叠加原理,就可以求出任意电流的磁场分布。二、毕奥—萨伐尔定律(计算恒定电流所激发的磁场的分布)lI�d2.毕奥—萨伐尔定律任意载流为I的导体,所激发的磁场。取电流元(方向:电流流向),在P点的磁感应强度为lIdBdlIdIrepr204relIdBdr02sin4IdldBr式中,真空中磁导率是与矢量的夹角270104ANlIdr或304rrlIdBd因此,由磁场叠加原理可得到载流导线在P点的磁感应强度204relIdBdBr3.定律应用举例解:建立图示坐标系,取电流元zId方向:图示(负ox方向)20sin4rIdzdB例题一:载流长直导线的磁场。一通有电流I的长直导线,求导线外任一点P的磁感应强度,已知P与导线垂直距离为B0rzIdzxy21Bdpoz0rr所有电流元在P点的方向相同,则dB20sin4rIdzdBB因夹角)与为(,rIdzctgrz0cscsincsc0020rrrdrdzzIdzxy21Bdpoz0rr所以200220cscsin4cscIrdBr分别是直电流始点与终点处电流流向与的夹角21,rIdzzxy21dBpoz2100sin4Idr0120(coscos)4Ir讨论(1)若直导线视为“无限长”,则...