➢电场和磁场不是两个独立的实体，它们构成 一个统一实体——电磁场，用六个分量描述。
➢一切电磁现象都起因于电荷及电荷运动。
6
三、磁力与电荷的运动
磁力存在于下列几种情况：
①磁铁
磁铁
②磁铁
电流 （或运动电荷）
③电流
电流
（或运动电荷） （或运动电荷）
7
第六章 稳恒磁场
中国在磁学方面的贡献：
最早发现磁现象：磁石吸引铁屑
F qE qv B
洛仑兹力公式
电场力，与电荷 的运动状态无关
磁场力，与电荷 的运动状态有关
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四、磁场和磁感应强度
4. 磁通量
描述磁场性质的物理量：
➢磁感应强度 B
➢磁感应线（B 线）
磁感应线的规定：
①磁感应线上任一点的切线方向为该点磁感应 强度B的方向；
②通过垂直于B的单位面积上的磁感应线的条数
1822年安培提出磁现象的本质假说：
➢磁现象起源于电流（电荷运动）。 ➢对于磁性物质，分子中存在分子电流，它们按 某种规则排列，对外产生磁效应。
I
n
N
S
分子电流
永磁体
23
所有磁现象可归纳为：
运动电荷
A
生 产 作用于
A的
磁场
B的
磁场
作用于 运动电荷
B
产生
结论： 磁力（磁现象）都是运动电荷之间相互作 用的表现。
➢如 对 横 截 面 不 等
的导体， I 不能反
映不同截面处及同 一截面不同位置处 电流流动的情况。
a· c· b· d ·
3
电流密度定义式
j dI n dS
dI dS
大小：通过与该点场强方向垂直的单位截面积的 电流强度。 方向：该点场强的方向。
单位： A/m2
4
三、磁力与电荷的运动
电荷之间的相互作用有以下四种情况：
磁感应强度的定义： 运动电荷在磁场中要受到磁力作用，实验证明： ①磁力大小和电荷运动方向有关； ②当电荷沿某一特定方向运动时磁力为零，定义 磁力为零的方向为磁场的方向。
26
③当电荷运动方向和磁场方向垂直时，所受磁力最大。
且： Fm∝qv
而比值
Fm qv
和 qv
无关,它反映了
该点磁场的强弱,为此定义:
磁感应强度B 的大小:
B
=
Fm qv
27
四、磁场和磁感应强度
➢ 记作
Fm qv B
运动电荷在磁场中受磁力
其中 v、B、F 三矢
量符合右手螺旋定则
磁感应强度 B的单位
特斯拉 简称为特（T）
高斯（G） 1G = 10-4 T
➢P. 409 表14.1
29
四、磁场和磁感应强度
3、运动电荷在电磁场中受力：
等于该处B值的大小。
31
各种典型的磁感应线的分布：
直线电流的磁感线
圆形电流的磁感线
32
直螺线管电流的磁感线
环形螺线管电流的磁感线
33
直线电流的磁感应线 I I B
34
圆电流的磁感应线
I
35
通电螺线管的磁感应线
I
I
36
磁感应线的特征：
➢无头无尾的闭合曲线
I
➢与电流套连
➢与电流成右手螺旋关系
春秋战国《吕氏春秋》记载：
磁石召铁
司南勺
东汉王充《论衡》描述：
司南勺最早的指南器具
十一世纪沈括发明指南针，发现地磁偏角，
比欧洲的哥伦布早四百年
十二世纪已有关于指南针用于航海的记载 8
第六章 稳恒磁场
早期的磁现象包括:
(1)天然磁铁吸引铁、钴、镍等物质。
(2)条形磁铁两端磁性最强，称为磁极。一只 能够在水平面内自由转动的条形磁铁，平衡时总 是顺着南北指向。指向地球北极的一端磁极称为 北极或N极，指南的一端称为南极或S极。同性磁 极相互排斥，异性磁极相互吸引。
施力体
受力体 力的性质
实现方式
①静止电荷 静止电荷 电场力
②静止电荷 运动电荷 电场力 通过电场实现
③运动电荷 静止电荷 电场力
④运动电荷 运动电荷
电场力 磁力
通过电场、 磁场实现
与带电体的运动 速度有关 5
三、磁力与电荷的运动
结论： ➢电荷与电荷之间的作用力是电场力还是磁力 取决于电荷的运动。
➢换句话说，电荷周围产生电场还是磁场，取 决于参考系的选择。
37
四、磁场和磁感应强度
磁通量 B dS S
等于通过该面积的磁感应线的总条数。 磁通量单位 韦伯 简称为韦（Wb）
1820年在做实验，发现电流接 通时附近的小磁针动了一下，奥斯 特惊喜万分，又反复实验，终于发 现了电流的磁效应。就在这一年， 将他的这一发现，以名为“关于磁 针上电流碰撞的实验”的论文发表。
奥斯特
10
磁铁间的相互作用——基本磁现象
S
N
S
N
11
磁铁间的相互作用——基本磁现象
N
S
S
N
12
13
电流对磁铁的作用
q dq I Lim
t0 t dt
方向：正电荷运动的方向
单位：安培（ A ） ，是基本单位。 ➢电量单位：库伦（C） 1 C = 1 A s
2
一、电流和电流密度
3.电流密度矢量
电流密度矢量的引人
电流强度反映电流通过某截面的情况， 它反映电流强弱，反映电流总体特征。但不能反 映电流通过某点情况，不能反映电流的分布。
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四、磁场和磁感应强度
1. 磁场 运动电荷周围既有电场又有磁场 磁场是物质存在的一种形态，具有质量、能量、 动量，对外表现在：
①对处于其中载流导线，磁场对载流导线做功。
磁场用什么量描述？
25
四、磁场和磁感应强度
2.磁感应强度
B
描述磁场性质的重要物理量
一、电流和电流密度
1.电流的形成 电流 带电粒子的定向运动。
而形成电流的带电粒子称载流子。 如 电子、质子、离子、空穴等。 电流形成条件 (导体内)： ➢导体内有可以自由运动的电荷； ➢导体内要维持一个电场。 描述电流的物理量：电流强度I、电流密度J 1
一、电流和电流密度
2.电流强度
大 小 ： 单 位 时 间 通 过 导 体 某 一 横 截 面 的 电量。
(3)把磁铁作任意分割，每一小块都有南北两极， 任一磁铁总是两极同时存在。
(4)某些本来不显磁性的物质，在接近或接触 磁铁后就有了磁性，这种现象称为磁化。
9
第六章 稳恒磁场
奥斯特（1777—1851）丹麦物 理学家。
青年时代的奥斯特是康德的崇 拜者，基于其哲学的倾向，他一直 坚信电磁之间一定有某种关系，电 一定可以转化为磁。
I
S
N
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电流对磁铁的作用
I
S
N
15
16
17
磁场对运动电荷的作用
电子束
S +
N
18
电流与电流之间的相互作用
I F
F I
19
电流与电流之间的相互作用
I F
F I
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运动电荷与运动电荷的相互作用
Fe 电力
+
v
磁力 Fm
Fm 磁力
+v
Fe 电力
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三、磁力与电荷的运动
磁力(磁性）产生的根源是什么？