磁场对外的重要表现为： (1) 磁场对运动电荷(电流)有磁力作用 (2) 磁力作功，表明磁场具有能量。 2. 磁感应强度
•磁矩: dABsIiSdn
I
pm
pm与I组成右螺旋
试验线圈
• 磁场方向: 规定线圈在稳定平衡
位置时的磁矩的方向
pm
• 磁感应强度的大小:
S
B
当实验线圈从平衡位置转过900时
，线圈所受磁力矩为最大,且
dB 4 0qn urs2dlr04 0 qnrs2udlr0
电流元Idl中载流子(运动电荷)有 dN个
dNnsdl
B
dB dN
4 0 q(ndsN )d ur2lr0
B 40 qur2 r0
毕奥－沙伐尔定 律的微观形式
q
u
r
p
B
u
r
p
B
五、毕奥－萨伐尔定律的应用
1.载流直导线的磁场
已知：真空中I、1、 2、a
B2dl220rI2r2d20Id
B
d BdlB0IdA0Id
l A2 B2
dl 0I1I2lndL
2 2d
A L2 B
0I(d0d)0
2 0
0Id00Id
0 2 2
A
lBdl
0
B
B i lB dll B i dl
lBidl
0
3 . 积分回路环绕多个载流导线
lBdl0 Ii
方向:
Ekdl
用非静电场强定义电源电动势
No Image
No Image
如果对整个回路进行积分，即非静电场强场的环流 。
No Image
这时电动势的方向与回路中电流的方向一致。
§6.2 磁场 磁感应强度 一、 基本磁现象
1.自然磁现象 天然磁石 同极相斥,异极相吸
S N
SN
磁极和电荷的基本区别：磁铁的 两个磁极不能独立存在
S
B
穿过任意闭合曲面的磁通量为零
(1) 磁力线是无头无尾的闭合曲线， (2) 磁场是无源场 (无磁单极存在)
四、毕奥—萨伐尔定律
1.稳恒电流的磁场
电流元
Idl
dB kIdslri2 n dl,(r)
k4 0 1 07TmA1,
I
r
p
dB
Idl
041 7 0 Tm A 1
dB 的方向 dB//d(lr)
dB 40 Idlr2r0
毕奥---沙伐尔定律
对一段载流导线 B
0
Idl r0
l4 r2
•若 =0或 ，则dB=0，
即电流元不在自身方向上激发磁场。
•若 = /2，则dB最大 (其它因素不变下)
2.运动电荷的磁场
电流的微观形式
I
Idl
若载流子的数密度为n，电量为q，运动速度为u ，则
I qnus
(1)磁感应线都是环绕电流的闭合曲线，磁场是 涡旋场。
(2) 任意两条磁感应线在空间不相交。 (3)磁感应线方向与电流方向遵守右螺旋法则
2. 磁通量
穿过磁场中任一曲面的磁感应线条数，称为该曲
面的磁通量，用符号Φm表示。
d mB dS
S
n
B
m
Bds
s
3.磁场中的高斯定理
m
Bds
s
sBds0
y
取电流元Idl, 如图
df//IdlB
Idl
所有电流元在P点产生的磁
r
感应强度的方向相同
df dl
0 2
I1I2 a
设0P=a,则 :
z
0
dB
1 2 P x
sincos l atg
dl
a
d cos2
B0Iadc2oscos0I2cods
L4c2osa2 4a1
B 40a Isin 2sin 1
AFkdlq0Ekdl
非静电力: 能把正电荷从电势较低的点（电源负极 板）送到电势较高的点（电源正极板）的作用力， 记作 Fk 。
非静电场强:
Ekdl
表示单位正电荷受到的非静电力
电源: 能够提供非静电力的装置
２.电源电动势
定义:把单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时 ，电源中的非静电力所做的功 .
Mmaxpm
B M max pm
• 单位: 1特斯拉＝104高斯 （1T＝104GS）
三、磁场中的高斯定理
1.磁力线
•
磁力线切线方向为该点磁场方向。
Bb
b
Bc
c
B
Ba a
S
B
• 定量地描述磁场强弱,B大小定义为： B d m dS
I I
I
直线电流磁力线 圆电流磁力线
通电螺线 管磁力线
• 1/n 圆电流的中心的磁场 uu0sin
§6.3 安培环路定理
一、安培环路定理
在静电场中 f Ldf
在稳恒磁场中 0I1I2 dx
L
2x
1. 任意积分回路
0I 2
2
0I
I2dl dl1
B1
I
r
B
dl
0I1I2
dL ln
r 2 d
B
dl
2. 积分回路不环绕电流
A L1 B
B2
I
B?
B0 df
mu02
R
qu0B
2.圆弧形电流在圆心产生的磁场
已知: R、I，圆心角为θ，求在圆心O点的磁感
应强度.
任取电流元 Idl
R Idl θr
B 1 0I
n 2R
Inusenuebd4 0R I20 Rd 4 0R I0 d
B 0I 2R 2
方向： 右手螺旋法则
• 圆电流中心的磁场
第6章稳恒磁场925
1
静电荷
运动电荷
静电场
稳恒电流
电场, 磁场
稳恒电场
稳恒磁场
学习方法：类比法
§6.1 电流 电动势 一、电流、电流密度
带电粒子的定向运动形成电流。 方向规定：正电荷运动方向
1.电流强度：
2.电流密度: 描述导体内各点的电流分布情况
定义： 电流密度
j
dI
n
dS
方向：
AFa'aIBla'a
n
I
j(E)
单位： A·m－2
若dS的法线 pm与dAId成m 角 ,则
通过dS的电流
pmISn
dA M d dB 4 0 Idlr2 r0
dIjdS
IsjdS
jdcSojsdS
dAId(BcSo)sIdm
二、 电动势
１. 非静电力与电源 一段导体内的静电电势差不能维持稳恒电流
用电器
A
B
2.电流的磁效应 1819－1820年丹麦物理学家奥斯
特首先发现电流的磁效应
I
S N
磁现象与运动电荷之间有着密切的联系。
1822年安培提出了 用分子电流来解释磁性起源
In
N
S
电荷的运动是一切磁现象的根源。
二、磁感应强度
电流(或磁铁) 磁场 电流(或磁铁)
1.磁场 运动电荷(电流) 激发磁场。 同时也激发电场。
Mf2l1sin
•关于角的有关规定 以OP为起始线, 角增加的方向与电流方向相
同，则为正，反之，则为负。
0
12 22
p
B 0I
B 0I 4a
2
2a
0
10
2
2
p
0 1
p
•无限长电流的磁场
0 dB0 4
Idsl in
r2
•半无限长电流的磁场
dB0 B
fLIldB
•直导线延长线上电流的磁场
fmddFNqnnussBddqlulB