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1、磁感应强度-磁场的高斯定理.磁现象：磁现象：1、天然磁体周围有磁场；、天然磁体周围有磁场；2、通电导线周围有磁场；、通电导线周围有磁场；3、电子束周围有磁场。、电子束周围有磁场。表现为：表现为：使小磁针偏转使小磁针偏转表现为：表现为：相互吸引相互吸引排斥排斥偏转等偏转等4、通电线能使小磁针偏转；、通电线能使小磁针偏转；5、磁体的磁场能给通电线以力的作用；、磁体的磁场能给通电线以力的作用；6、通电导线之间有力的作用；、通电导线之间有力的作用；7、磁体的磁场能给通电线圈以力矩作用；、磁体的磁场能给通电线圈以力矩作用；8、通电线圈之间有力的作用；、通电线圈之间有力的作用；9、天然磁体能使电子束偏转。
2、、天然磁体能使电子束偏转。3三、三、安培的分子电流假说安培的分子电流假说（1822年）年）1.物物质质的的分分子子中中存存在在回回路路电电流流，称称分分子子电电流流，相相当于基元磁铁当于基元磁铁.（让右手四指弯曲、（让右手四指弯曲、指尖指尖 指向分子回路电流方向，则大拇指的方向指向分子回路电流方向，则大拇指的方向 为基元磁铁的为基元磁铁的N极，相反方向为极，相反方向为S极）极）回路电流总有两面，回路电流总有两面，N N极、极、S极不能分离极不能分离.2.物物体体一一般般不不显显磁磁性性是是因因为为分分子子电电流流的的方方向向杂杂乱乱无章，磁铁有磁性是因为分子电流的方向较一致无章，磁铁有磁性是因
3、为分子电流的方向较一致.与与现现代代认认识识一一致致：分分子子电电流流来来源源于于电电子子绕绕核核的的转转动和自旋动和自旋.INS4 磁单极子问题磁单极子问题 近代理论认为可能有单独的近代理论认为可能有单独的N极、极、S极极存在，称磁单极子存在，称磁单极子.（类似正、负电荷）（类似正、负电荷）51.磁场磁场（电磁场的又一侧面）（电磁场的又一侧面）运动电荷在其周围空间产生的一种特殊物质运动电荷在其周围空间产生的一种特殊物质.（对比（对比电场电场：电荷在其周围空间产生的一种物质）：电荷在其周围空间产生的一种物质）2.2.磁感应强度磁感应强度 描述磁场的基本物理量，地位同电场强度，也描述磁场的基本物
4、理量，地位同电场强度，也 是矢量是矢量.磁感应强度的定义可用多种方法，本书用磁场磁感应强度的定义可用多种方法，本书用磁场 对运动电荷的作用来定义对运动电荷的作用来定义.二、磁感应强度二、磁感应强度电流（或磁铁）电流（或磁铁）磁场磁场电流（或磁铁）电流（或磁铁）6磁感应强度的定义磁感应强度的定义将一运动试探电荷以同一速率将一运动试探电荷以同一速率沿不同方向沿不同方向通过通过磁场中某点磁场中某点P时，我们发现：时，我们发现：电荷受到的磁力的大小是不同的，但方向总电荷受到的磁力的大小是不同的，但方向总是与电荷运动的方向垂直；是与电荷运动的方向垂直；在在P点处存在一个特殊的方向，当电荷沿这点处存在一个
5、特殊的方向，当电荷沿这个方向运动时，磁力为零，个方向运动时，磁力为零，显然这个方向与运动试显然这个方向与运动试探电荷无关，它反映了磁场本身的一个性质探电荷无关，它反映了磁场本身的一个性质.我们我们就将此方向定义为磁场即磁感应强度的方向，就将此方向定义为磁场即磁感应强度的方向，这也这也正是小磁针的正是小磁针的N极所指的方向。极所指的方向。磁感应强度的方向：磁感应强度的方向：7磁感应强度的大小磁感应强度的大小如果电荷沿着与磁场方向垂直的方向运动时，如果电荷沿着与磁场方向垂直的方向运动时，所受到的磁力所受到的磁力Fm最大，而且这个最大磁力正比于运动最大，而且这个最大磁力正比于运动试探电荷的速率试探电
6、荷的速率v，也正比于其所带的电荷量，也正比于其所带的电荷量q，但比，但比值值 却在该点具有确定的量值而与运动试探电荷的却在该点具有确定的量值而与运动试探电荷的q、v的大小无关的大小无关.由此可见，由此可见，反映了该点磁场的性反映了该点磁场的性质质.所以，我们就所以，我们就定义磁场中某点的磁感应强度的大小定义磁场中某点的磁感应强度的大小为为 （10-15）磁感应强度的单位：磁感应强度的单位：特斯拉（特斯拉（T）：）：1T=1N A-1 m-1 太大，有时用太大，有时用 高斯（高斯（Gs）：）：1T=104Gs 8三、磁感（应）线三、磁感（应）线 磁通量磁通量 （一）（一）磁感（应）线（磁感（应）
7、线（B线）线）磁场的形象表示磁场的形象表示 1.1.规定规定（与电场线类似）（与电场线类似）方向方向：线上任一点的切线方向即该点：线上任一点的切线方向即该点磁感应磁感应 强度强度 的方向（在的方向（在线上画出箭头表示指向）线上画出箭头表示指向）.疏密疏密：通过磁场中某点处垂直于：通过磁场中某点处垂直于磁感应强度磁感应强度 方方向向的的单单位位面面积积的的磁磁感感线线的的条条数数，与与该该点点 的的大大小小成正比（密强疏弱）成正比（密强疏弱）.典型载流导体的磁感线图见典型载流导体的磁感线图见299299页（人为画出的页（人为画出的或想象的，但磁场中铁屑的图案近似磁感线图）或想象的，但磁场中铁屑的
8、图案近似磁感线图）9(a)直电流102.2.磁感线的特点：磁感线的特点：闭合：闭合：磁感线是环绕电流的无头磁感线是环绕电流的无头无尾的闭合曲线无尾的闭合曲线磁场是涡旋场磁场是涡旋场（无源场）（无源场）（注：磁铁外部的（注：磁铁外部的磁感线磁感线由由磁铁的磁铁的N极到极到S极，而磁铁内部的极，而磁铁内部的磁感线由磁感线由磁铁的磁铁的S极到极到N极，所以仍极，所以仍是是闭合的。闭合的。若存在磁单极子则还有不若存在磁单极子则还有不闭合的磁闭合的磁感感线线起自起自N 极子、终止极子、终止于于S 极子）极子）磁磁感感线线的的绕绕行行方方向向与与电电流流方方向向成成右右手螺旋关系手螺旋关系.NS11（二）
9、磁通量（二）磁通量 1.1.定义定义：通过一给定曲面的总磁感线数。：通过一给定曲面的总磁感线数。用用或或m表示表示.（电通量用（电通量用e表示）表示）2.2.计算：计算：对比：对比：通过任一曲面通过任一曲面S的电通量的电通量 类似地，通过任一曲面类似地，通过任一曲面S 的磁通量的磁通量 注意：只有匀强磁场、平面，才有：m=B cosS 若又有匀强磁场垂直平面，才有：m=BS3.单位：韦伯（Wb）1Wb=1Tm2所以1T=1Wb/m2(10-16)SnDSn12四、磁场的高斯定理四、磁场的高斯定理 由由于于对对任任一一闭闭合合曲曲面面，因因为为规规定定面面积积元元 的的方方向向均均向向外外，所所
10、以以向向外外的的磁磁通通量量（为为锐锐角角）为为正正，向向里里的的磁磁通通量量（为为钝钝角角）为为负负.又又因因为为磁磁感感线线是是闭闭合合曲曲线线，穿穿入入闭闭合合曲曲面面的的磁磁感感线线肯肯定定还还要要穿穿出出闭闭合合曲曲面面，所所以以磁通量正负相抵，有磁通量正负相抵，有：即即通通过过任任一一闭闭合合曲曲面面的的磁磁通通量量为为零零，这这就就是是磁磁场场的的高高斯定理斯定理.磁场的高斯定理表明了磁场的一个重要特性，即磁场的高斯定理表明了磁场的一个重要特性，即磁场是涡旋场（无源场）磁场是涡旋场（无源场）.（而电场是有源场）（而电场是有源场）静电场的高斯定理：(10-17)13本节内容小结本节
11、内容小结1.磁场磁场运动电荷运动电荷 磁场磁场 运动电荷运动电荷磁感应强度的方向：当电荷沿这个方向运动时磁力为零2.磁感应强度的定义磁感应强度的定义（大小的定义略）（大小的定义略）3.磁感线的特点：环绕电流的无头无尾的闭合曲线4.磁通量磁通量5.磁场的高斯定理磁场的高斯定理表明磁场的一个重要特性：磁场是涡旋场（无源场）表明磁场的一个重要特性：磁场是涡旋场（无源场）课后思考及作业课后思考及作业阅读：阅读：P300304思考：思考：思考题思考题10-1、10-2、10-4、10-6、10-10作业：作业：习题习题10-4、10-5、10-6此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢