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1、电子教案电子教案 稳恒电流的磁场稳恒电流的磁场本章本章教学要求：教学要求：掌握磁感应强度的概念。理解毕奥萨伐尔定律。掌握磁感应强度的概念。理解毕奥萨伐尔定律。能计算一些简单问题中的磁感应强度。能计算一些简单问题中的磁感应强度。理解稳恒磁场的规律：磁场高斯定理和安培环路理解稳恒磁场的规律：磁场高斯定理和安培环路 定理。理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件定理。理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。和方法。本章重点：本章重点：计算一些简单问题中的磁感应强度。：磁场的安培计算一些简单问题中的磁感应强度。：磁场的安培环路定理。环路定理。本章难点：本章难点：毕奥萨伐尔定律涉及的矢量积分。磁场的
2、对称性毕奥萨伐尔定律涉及的矢量积分。磁场的对称性分析分析返回目录下一页上一页第十三章 稳恒电流的磁场一 磁场二 磁感应强度三 磁感应线一 毕萨定律二 毕萨定律的应用1.载流直导线产生的磁场2.载流圆线圈轴线上的磁场3.载流直螺线管内部的磁场例（两半圆电流的磁场）例（两半圆电流的磁场）例（例（13-2）三 运动电荷的磁场一 磁通量与磁场高斯定理二 磁场强度 安培环路定律1.磁场强度2.安培环路定律 例（安培律直接应用）例（安培律直接应用）3.安培环路定律的应用 (1)密绕长直螺线管内的磁场密绕长直螺线管内的磁场(2)环形螺线管内的磁场环形螺线管内的磁场(3)无限长载流圆柱导体内外的磁场无限长载流
3、圆柱导体内外的磁场a.长直柱面电流长直柱面电流b.同轴电缆同轴电缆c.无限大平面电流无限大平面电流例（无限长平面电流的磁场）例（无限长平面电流的磁场）例（求磁通量）例（求磁通量）结束放映返回总目录返回总目录SdsP该磁场具有轴对称性，在以该磁场具有轴对称性，在以 为轴的任意园周为轴的任意园周上各点，由上各点，由 产生的场强产生的场强 的大小相等。方的大小相等。方向沿切线。向沿切线。I例例）依玻尔模型，氢原子中电子以速率）依玻尔模型，氢原子中电子以速率v=v=2.2 2.2 10106 6m/sm/s在半径为在半径为r=0.53r=0.53 1010-10-10m m圆周上运圆周上运 动，求这电
4、子在轨道中心所产生的磁感应强度动，求这电子在轨道中心所产生的磁感应强度 和电子电流的磁矩和电子电流的磁矩+-解解:电子饶核运动电子饶核运动可以看为一个圆可以看为一个圆电流，在圆心产生电流，在圆心产生的磁感应强度为的磁感应强度为r方向向下方向向下+-解解:r例例）依玻尔模型，氢原子中电子以速率）依玻尔模型，氢原子中电子以速率v=v=2.2 2.2 10106 6m/sm/s在半径为在半径为r=0.53r=0.53 1010-10-10m m圆周上运圆周上运 动，求这电子在轨道中心所产生的磁感应强度动，求这电子在轨道中心所产生的磁感应强度和电子电流的磁矩和电子电流的磁矩方向向下方向向下ROI例：如
5、图，电流I经过半无限长导线，半圆导线(半径为R)，半无限长导线,求圆心O点的磁感应强度 。方向向外方向向外IIIO123aIIO123思考如图已知三角形边长a,电流I，求O点的磁感应强度aIIO123进一步思考：圆电流 例例3 3）求载流直螺线管中心轴线上一点的磁感应）求载流直螺线管中心轴线上一点的磁感应 强度。强度。已知：半径已知：半径R，电流，电流I单位长度匝数单位长度匝数n求：求：I 在在P 点产生点产生磁场磁场P R解：将螺线管分割成解：将螺线管分割成许多圆线圈。许多圆线圈。线圈线圈中的电流相当电流为中的电流相当电流为 的圆电流。的圆电流。LRP 在在P 点产生点产生磁场磁场统一变量：
6、统一变量：LRP方向：沿轴线方向（如图）方向：沿轴线方向（如图）方向：沿轴线方向（如图）方向：沿轴线方向（如图）讨论：对讨论：对“无限长无限长”的螺线管的螺线管 P管边缘处：如管边缘处：如A1点点A1A2A1A2B单位 A/m2 2安培环路定理安培环路定理（Amperes TheoremAmperes Theoremof Circulation the Magnetic Fieldof Circulation the Magnetic Field）安培环路定理安培环路定理L称之为磁场的环流称之为磁场的环流选取一条磁力线作环路选取一条磁力线作环路IIL每一个每一个LIab例例4 4：有一导体，由
7、有一导体，由“无限多无限多”根平行排列的细导根平行排列的细导线组成，每根导线都线组成，每根导线都“无限长无限长”且均通以电流且均通以电流 I I。设单位长度上的导线数目为设单位长度上的导线数目为n n，求证：这无限长，求证：这无限长的电流片各处的磁感应强度：的电流片各处的磁感应强度：已知：已知：n，I求证：求证：证明：证明：分析磁场分布：分析磁场分布：abABCD I作安培环路作安培环路ABCDAABCD 作安培环路作安培环路ABCDA证毕！证毕！+-例，有一无限大均匀载流薄铜片，已知单位宽度上的电流强度为i,求距铜片为a的p点处的磁感应强度。解：取宽度为dx的无限长直导线，dI=idx，则它在p点产生的磁感应强度为：+-A BRK如果我们通过另一途径使正电荷从B板再回到A板，就可以维持稳恒电流。这样只能依靠某种与静电力完全不同的力非静电力。提供非静电力的装置称为电源。RK+-AB-+