导图社区 《物理学》 上册 第七章 恒定磁场
恒定磁场
恒定电流
电流分类
传导电流
带电粒子定向运动形成的电流。
运流电流
带电物体作机械运动等效的电流
位移电流
变化的电场产生的电流
传导电流
电流强度I
单位时间内通过某一截面的电量
标量,要规定方向。
宏观电流与微观载流子间的关系
电流密度
大小
该点正电荷运动的方向
方向
单位时间内通过该点附近,且垂直于正电荷运动方向的单位面积的电量。
通过导体任一有限截面的电流
子主题
子主题
电源、电动势
非静电力
在电源内部能反抗静电力,把正电荷从负极搬运到正极的力
非静电场场强
电源
提供非静电力的装置
提供电势差使得电荷移动的装置。
够把存储的能量转化为电能并产生电流的装置
本质
其他形式的能量→电能
电动势
单位正电荷从电源负极沿内电路移到正极过程中非静电力所做的功。
把单位正电荷从负极经电源内部移至正极是非静电力所作的功
标量,但规定把电源内部电势升高的方向,即从负极经电源内部到正极的方向,规定为电动势的方向。
电源电动势大小只取决于电源本身性质,一定的电源具有一定的电动势,而与外电路无关。
磁场、磁感强度
如何定义磁感应强度
方向
受力为零时的方向
磁场类型
均匀磁场
非均匀磁场
毕奥—萨伐尔定律
er计算时可换sinθ
毕奥——萨伐尔定律的应用
载流长直导线的磁场
电流与磁感强度和方向满足 右手螺旋关系
无限长载流长直导线
半无限长载流长直导线
导线及其延长线上
磁感线
规定
曲线上每一点切线方向表示该点磁感应强度方向
曲线的疏密程度表示磁场的强弱
特点
磁感线是无头无尾的闭合曲线
任意两条磁感线不相交
磁感线的环绕方向与电流方向遵从右手螺旋法则
磁感线密度规定
磁场中某点处垂直于B矢量的单位面积上通过磁感线数目(磁感线密度)等于该点B的数值
磁通量
通过磁场中某一曲面的磁感线数叫做通过此曲面的磁通量
单位
韦伯
磁场的高斯定理
通过任意闭合曲面的磁通量必等于零
与电场的高斯定理区别
例题应用
补全法
安培环路定理
环路包围直导线
环路不包围直导线
I内i表示:回路所包围的电流
说明
安培环路定理说明磁场是非保守场(有旋场)
矢量B是回路内外所有电流产生的,但对环流积分有贡献的只有包围在内的电流
“代数和”指电流有正负,当I的流向与环路绕向成右螺旋时I>0;当成左螺旋时I<0
应用
目的
求磁感应强度矢量B
条件
I分布具有较高对称性
无限长均匀载流圆柱面(体)
无限长均匀密绕直螺线管
无限大均匀载流平面
关键
环路的选取
带电粒子在电场和磁场中的运动
洛伦兹力
带电粒子在匀强电场中的运动
带电粒子在匀强磁场中运动
带电粒子在电磁场中的运动
回旋加速器
质谱仪
霍尔效应
安培力做功
载流导线在磁场中所受的力
安培定律
安培力
磁场对载流导线的作用力
电流源受磁场的作用力
一段载流导线受磁场的作用力
匀强磁场情况
说明
例题
匀强磁场对平面载流线圈的作用
力矩
m为磁矩
非匀强磁场的情况