导图社区 第十三章 稳恒电流的磁场
大学物理梳理--第十三章 稳恒电流的磁场，静止电荷的周围存在静电场，运动电荷的周围存在电场和磁场，一起来看吧。
这是一篇关于第十章 齿轮机构及其设计的思维导图，齿廓啮合基本定律，相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线O廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比。
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第十三章 稳恒电流的磁场
电流 电流密度
电流
载流子
定义
形成电流的带电粒子
类型
金属导体中的自由电子
电解液中的正负粒子
气体中的电子或离子
在半导体中，载流子还可能是带正电的空穴
方向
正电荷运动的方向
传导电流
导体中电子或离子在电场作用下做定向运动形成的电流
形成条件
有大量可以自由移动的电子（自由电子）
导体两端有电势差
运流电流
由带电粒子做机械运动形成的电流
磁化电流、位移电流、光电流
稳恒电流/直流电流I
大小方向不随时间变化的电流
交流电流i
大小方向随时间周期性变化的电流
描述电流的物理量
电流 I 标量
只能反映导体截面整体电流的特征
单位时间内通过导线某一截面的电量
I=dq/dt
一根单位长度带电量为l的导线，以速率u作直线运动或一个电量为q的电荷以w的角速度做机械运动，其形成（或等效）的运流电流为 I=ul或I=wq/2兀
单位
A 1A=1C/s
电流密度 j 矢量
描述不均匀材料或大块导体中各处电流的分布情况
j=dI/dS^
矢量式
面积元dS^的法线方向与所在处场强E的方向相同
en是的法向单位矢量，与电场强度E方向相同
沿该点场强E的方向
在电流场中，电流线经任意曲面S的通量，就是通过该曲面S的电流I
电流场：由于电流密度j是点函数，即j=j(x,y,z),它构成了整个电流空间的一个电流密度场，称为电流场
导体中电流密度与电子漂移运动平均速率的关系
漂移速率（u上加一横）
自由电子在电场力作用下产生的定向运动的平均速率Þ在导体中形成宏观的电流
导体中自由电子数密度n
电子电量的绝对值e
每个电子的漂移速率均为（v上加一横）
在导体内取一面积元DS，DS的法向与电场方向平行。设通过DS的电流为DI，1s内通过截面的电量应包含在以DS为底面积、以漂移速率为高的小柱体内。
磁场 磁感应强度
基本磁现象
磁极不能单独存在，不可能分割成单独的N极和单独的S极
安培的物质磁性假说 （因为基元磁铁的两个磁极对应于分子电流的正反两个面，这两个面显然是无法单独存在的）
奥斯特实验
第一次揭示磁现象与电现象间的联系
安培
载流导线/线圈
电子射线束在磁场中路径发生偏转的实验
通过磁场区域的运动电荷受到力的作用
一切磁现象起源于电荷的运动
磁感应强度B
大小 B=Fmax/qu
方向为试验电荷（+q）的“零受力方向”，其指向为Fmax´u方向
单位 T 1T=1N/（Am)
毕奥-萨伐尔定律
dB的方向垂直于 Idl与r确定的平面,指向由 Idl经小于180°的角转向r时右螺旋前进方向.
应用
思路
把载流导线看成有许多电流元Idl串联而成，电流元 Idl是一个矢量(dl是矢量,表示在载流导线上沿电流方向所取的线元,I为导线中的电流).载流导线在场点P处产生的磁感应强度B就是所有电流元Idl在该点处产生的磁感应强度 dB的叠加.实际上不可能得到单独的电流元。
载流直导线的磁场
运动电荷的磁场
磁场的高斯定理与安培环路定理
磁感应线
磁通量
磁场的高斯定理
安培环路定理
磁场对运动电荷的作用
洛伦兹力
带电粒子在均匀磁场中的运动
带电粒子在电场和磁场中运动的应用
磁场对载流导线的作用
安培定律
两平行电流间的相互作用力 安培的定义
载流线圈在均匀外磁场中受到的磁力矩
磁场中的磁介质
三种磁介质
顺磁质和抗磁质的磁化
磁场强度 磁介质中的安培环路定理
铁磁质
静止电荷的周围存在静电场，运动电荷的周围存在电场和磁场
