教学基本要求
一、掌握磁感应强度的概念。了解毕奥－萨伐 尔定律，能运用常用的几个典型载流导线磁场分布 和磁场叠加原理计算简单问题的磁感应强度。
二、理解磁场的高斯定理，掌握磁通量概念。
三、掌握洛伦兹力 ，能分析电荷在匀强磁场中 的受力和运动情况。理解霍耳效应和安培力。
四、了解磁介质磁化现象，了解铁磁质的特点及 应用。
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第五章 教学基本要求
第五章 稳恒磁场
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现放在载流导线 周围的小磁针受到作用力而发生偏转。
安培发现放在磁铁附近的载流导线会受到作用力 而发生运动，使人们认识到电现象与磁现象的内在 联系。1822年，安培提出了的分子电流的假说。他认为一 切磁现象起源于电流，磁性物质的分子中，存在环形电 流，称为分子电流。每个分子电流都相当于一个基元磁 铁，当分子电流在一定程度上规则排列时，物质便显示 出磁现性在。我们知道，原子是由带正电的原子核与带负电 的电子组成的，电子不仅绕核旋转，还有自旋，原子、 分子内电子的这些运动形成了“分子电流”，这便解释 了磁性的起源。
当夹角为 900 时，运动电
荷所受磁力最大。
第五章 稳恒磁场
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第五章 教学基本要求
第五章 稳恒磁场
3.运动电荷所受最大磁力 Fmax 正比于电荷电量q与 速率 v 的乘积。
Fmax qv
4.运动电荷所受磁力的方向与运动电荷的速度方向 和该点小磁针N极的指向所确定的平面垂直。磁力 的方向还与运动电荷的正负有关。
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第五章 教学基本要求 一、基本磁现象
第五章 稳恒磁场
磁体具有磁性，即吸引铁、钴、镍等物质的性 质。磁体两端磁性最强的区域称为磁极，磁极有自 动指向南北方向的性质，其中指北的一端称为北极 （N极），指南的一端称为南极（S极）。磁极之 间存在着相互作用力，称为磁力，同名磁极相互 排斥，异名磁极相互吸引，而且磁极不能单 独存在。
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第五章 稳恒磁场
各点的磁感应强度的大小和方向都相同的磁场 称为匀强磁场，否则为非匀强磁场。
地球表面的磁感应强度值约在 0.3104T （赤道）到 0.6104T （两极）之间；
一般仪表中的永久磁铁的磁感应强度值约为 102T ；
大型的电磁铁能产生的磁场 2T ；
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第五章 稳恒磁场
二、毕奥-萨伐尔定律的应用
1.载流长直导线的磁场
2
dl
r
Il
oa
1
已知：I ，a，（1，2）L
求： B
解: 各电流元产生的磁场 dB方向
相同，均垂直纸面向里。
dB
P
dB
0
4π
Idl sinr2上页 Nhomakorabea下页 返回 帮助
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第五章 稳恒磁场
磁感应强度 B的定义：
磁感应强度 B 的方向：运动的正电荷通过
磁场中某点受力为零时，且其运动方向与该点小
磁 强针度N极B 的的指方向向相。同，规定这个方向为该点磁感应
磁感应强度大小:
B Fmax qv
在SI中，其单位为特[斯拉]，符号为T。
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第五章 稳恒磁场
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第五章 稳恒磁场
第五章 稳恒磁场
第一节 磁场 磁感应强度 第二节 毕奥-萨伐尔定律 第三节 磁场的高斯定理 第四节 磁场对运动电荷的作用 第五节 磁介质
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第五章 稳恒磁场
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二、磁场和磁感应强度
一切磁现象都起源于电荷的运动 。
1.磁场 磁场是存在于运动电荷（或电流）周围空间的 一种特殊形态的物质。
磁场对位于其中的运动电荷有力的作用，这种 作用力称为磁力，也称为磁场力。
为定量描述磁场的分布，引入描述磁场性质的物 理量——磁感应强度，并用运动电荷在磁场中受力来 定义它。
用超导材料制成的磁体可产生 102T 的磁场；
在微观领域中已发现某些原子核附近的磁场可 达 104T 。
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第五章 稳恒磁场
本节学习电流激发磁场的规律：
一、毕奥-萨伐尔定律
Idl
载流导线中的电流为I，
在元方向电，相规流同定上，取d lI长d的l为为方d电向l流与的元电定。向流线的
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2.磁感应强度
设带电量为q ，速度为v 的运动电荷处于磁场
中
实验发现：
1.当运动电荷的速 度方向与该点小磁
y
vv
F 0
+ vv
针N极的指向平行
o
时，运动电荷不受
x
磁力作用。
z
小磁针N极的指向向右
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2.当运动电荷的速度方向 与该点小磁针N极的指向 不平行时，运动电荷将受 磁力作用。所受磁力的大 小随电荷运动方向与磁针 N极夹角的改变而改变。
r2
0 4π 10 7 N A2
d B方向由：右手 螺旋定则判断。
称为真空磁导率
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第五章 稳恒磁场
毕奥—萨伐尔定律的矢量式：
dB
0
4π
Idl r2
er
Biot-Savart定律 的微分形式
由叠加原理知，任意形状的载流导线在空间某
一点的磁感应强度，等于各电流元在该点所产生的 磁感应强度的矢量和。
第五章 稳恒磁场
B
dB
0
4π
Idl sin
L r2
2
l a cot( ) a cot
B 0
4π
I d l er L r2
Biot-Savart定律 的积分形式
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第五章 教学基本要求
第五章 稳恒磁场
应当指出，毕奥-萨伐尔定律是在实验的 基础上经过科学抽象提出来的，它无法用实验 直接加以验证，但由这个定律出发得出的一些 结果都很好地和实验相符合，这间接地证明了 该定律的正确性。
I
电流元
I
d
l
在给定点所产生的磁感应强度
dB
的
大小与 I dl 成正比，与到电流元的距离 r 的平方成
反比，与电流元和矢径夹角的正弦成正比。
d B I d l sin
r2
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Idl dB
r dB
P * r Idl
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I
dB
0
4π
Idl sin