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稳恒磁场小结一.基本概念1.vqFBmax磁感强度大小方向:小磁针N极在此所指方向2.载流线圈磁矩nISPmnmpIBPMm3.载流线圈的磁力矩4.磁通量cosmBdSBdS二.基本实验定律1.毕奥—萨伐尔定律:30dπ4drrlIμB20sindπ4drθlIμB大小为:(电流元的磁场)方法步骤:dIl①分割电流元,写出任一电流元在P点的表达式dB②选择适当的坐标系,对dB投影,写出各分量,将矢量积分化为标量积分,统一变量给出正确的积分上下限,求出B的各分量值③合成B确定大小方向几种典型电流的磁场分布1.)有限长直线电流的磁场210coscos4θθaπIμBlP1Bd2raxollId2.)无限长载流直导线的磁场:aπIμB20,1βθ;2πθ)1(cos40βaπIμB3.)半无限长载流直导线的磁场:IaP232220)(2RxIRB5.)载流圆线圈轴线上的磁场6.)圆环中心的磁场RIB204.)载流导线延长线上任一点的磁场:0BIaP7.)密绕长直螺线管、密绕螺线环内部的磁场nIB0oI2R1R(5)*Ad(4)*o(2R)IR(3)oIIRo(1)RIμB200RIμB400RIμB8001010200π444RIμRIμRIμBdIμBAπ40x0B04IBRμ00244IIBRR08IBRμOIRORIORII32RO003(1)62IIBRR例:如下列各图示,求圆心o点的磁感应强度。解:2、安培定律BlIdFd大小:θIdlBdFsin方向:从右旋到,大拇指的指向。lIdBlIdBFd计算一段有限长载流导线在磁场中受到的安培力时,应先将其分割成无限多电流元,将所有电流元受到的安培力矢量求和—矢量积分。LBlIdLFdFlIdBL注意:三.稳恒磁场的基本性质:1.磁场的高斯定理:0mSBdSIμlBL0d2.安培环路定理电流正负的规定:与成右螺旋时,为正;反之为负。IILI注意IL明确几点(3)环路定理适用于闭合稳恒电流的磁场。而有限电流(如一段不闭合的载流导线)不适用环路定理,只能用毕奥—萨伐尔定律。(1)电流正负规定:电流方向与环路方向满足右手定则时电流I取正;反之取负。(2)是指环路上一点的磁感应强度,不是任意点的,它是空间所有电流共同产生的。B(4)安培环路定理说明磁场性质——磁场是非保守场,是涡旋场。稳恒磁场是有旋、无源场选取环路原则:目的是将:或(1)环路要经过所求的场点。利用安培环路定理求磁感应强度的关健:根据磁场分布的对称性,选取合适的闭合环路。(2)闭合环路的形状尽可能简单,总长度容易求。的方向与环路方向垂直,BLIμldB0写成dlIμB00cos,θldB0ldB(3)环路上各点大小相等,方向平行于线元。Bld电磁感应小结一.电磁感应的基本规律:1.法拉第电磁感应定律tΦεdd①计算步骤(1)首先选定回路L的绕行方向.(2)按照右手螺旋关系确定出回路的正法线方向.(3)确定通过回路的磁通量的正负.(4)确定磁通量的时间变化率的正负.(5)最后确定感应电动势的正负.Ln0ε与回路L绕向相反;0ε与回路L绕向相同。dtdqtΦRRεIdd1②感应电流dtΦdNεdtΨddtΦNd)(③若为N匝2.楞次定律:用于判断感应电流的方向二.动生电动势和感生电动势1.动生电动势:B不变,回路变非静电力:洛仑兹力ldBvε)(2.感生电动势:B变,回路不变非静电力:感生电场力(涡旋电场力..islBEdldst感BtE感与构成左手螺旋关系三.自感、互感和磁场能量1)自感IΦLddLILt自感电动势LI计算自感L:通电流I,计算B,求:Φ2NNΦNBSNISLnVl211ΦMI2)互感122ΦMI212ddIMt121ddIMt互感电动势:先设某一线圈中通以电流I求出另一线圈的磁通量ΦM互感的计算方法:3.自感磁能2m21LIW磁场能量密度BHHBw2121222m磁场能量VVVBVwWd2d2mm电磁场和电磁波dDjt一.位移电流全电流定律1.位移电流位移电流密度dqIdtDdStdDdSdtDddt2.全电流安培定律cdlHdlIIDjdSdSt例题麦氏方程组积分形式
本文标题:大学物理稳恒磁场小结
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