•6
〇电动势反映电源作功能力，与外电路无关； 〇电动势是有方向的标量，规定其方向为电源内部 负极指向正极。 从场的观点来看：非静电力对应非静电场Ek。非静 电场把单位正电荷从负极B经电源内部移到正极A作 功为 A E k dl
B
电源外部回路Ek=0，非静电场场强沿整个闭合回路 的环流等于电源电动势，即
•13
（4）近代的理论和实验又发现
磁场对运动电荷有相应的作用
电子束
S +
N
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•14
磁现象与电荷的运动有着密切的关系。运 动电荷既能产生磁效应，也能受磁力的作用。 1822年，安培提出了关于物质磁性的本质假说： 一切磁现象的根源是电流的存在，磁性物质的 分子中存在着回路电流（称为“分子电流”），每 个分子电流相当于一个小磁针（称为“基元磁 铁”）。物质的磁性决定于物质中分子电流对外界 磁效应的总和。
结论：磁性 物体会对附 近的带电导 线或者线圈 有力的作用 促使导线或 者线圈发生 运动。
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F
I
N
S
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•12
（3）随后又相继发现
电流与电流之间也存在相互作用
-
-
+
-
I
I
I
I
+
+
-
+
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•28
r
B
B
电流元
I r
2
Id l 拉普拉斯对此结果作了分析，提 出了电流元产生磁场的关系式。
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•29
毕奥-萨伐尔定律描述：
的大小与电流元 Id l 成正比，与距离r的平方成 反比，与 d l 和电流元 Id l 到场点P的矢径之间的 夹角的正弦成正比。其方向与 Id l r 一致。 o Idl sin dB 2 4 r dB r Idl o Id l r P
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二、运动电荷的磁场
设：n为单位体积里的电荷数
•31
I
dQ dt

qnsvdt dt
nqvs
I
+
+
+
+
+
Idl
S + v
I nqvs 0 Id l r dB 3 4 r
0 dB dN nsdl 3 4 r 0 qv r dB 单个电荷激发的磁场 B 3 dN 4 r
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几种磁场的磁力线分布
•21
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几种磁场的磁力线分布
•22
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几种磁场的磁力线分布
•23
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0 dB 4
( nqdls ) v r
dN q v r
r
3
•32
运动电荷的磁感应强度公式：
o B 4
qv r r
3
B 大小：

0
4

qv sin ( v , r ) r
NS
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单位： “韦伯”（Wb）
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•26
1、均匀磁场通过平面的通量计算
n

B S B S cos B S cos B S
2、非均匀磁场的通量计算
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•17
定义磁感应强度的大小：
B
B
F max qv
v
F
磁感应强度 B 的方向一般可以由小磁
针的磁北极N的指向表示。 磁感应强度的单位： “特斯拉”（T）
“高斯”（Gs） Gs 10 T 1
电源：把电荷从电势能低的一端移到电势能高 的一端的装置，起作用是把其他形式的能量转变成 电能。 电动势：电源把单位正电荷经内电路从负极移 到正极的过程中，非静电力所作的功。
I
•5
定义式：
电源
dA dq
单位：J／C，即V
Ek
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B dN dS
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•18
B

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几种磁场的磁力线分布
•19
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几种磁场的磁力线分布
•20
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E k dl
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§8-2 磁感应强度
一、基本磁现象 磁体的分类： 天然、人工 永磁体的性质： （1）永磁体具有磁性，能吸引铁、钴、镍等物质。 （2）永磁体具有磁极，分磁北极N和磁南极S。 （3）磁极之间存在相互作用， N S
I dq dt
单位： A(安培)。 方向：正电荷运动的方向， 有方向的标量。 恒定电流：电流的大小和方向不随时间而变化。
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•4
电流密度：精确描述导体中电流分布情况，是 空间位置的矢量函数。
dI ˆ n 电流密度矢量定义： j dS
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4
三、磁感应线
磁感应线也称B线，它是为形象描绘磁场的空 间分布而人为绘制出的一系列曲线。
1、磁感应线上任一点的切线 方向，就是该点处磁感应强 度B的方向。 2、垂直通过单位面积的磁感 应线条数等于该处磁感应强度 B的大小。
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•16
（1）试探电荷q以同一 速率v沿不同方向运动 结论： 1、F v 2、F大小随v的方向变化
B v
F
3、电荷q沿磁场方向运动时，F=0 4、电荷q垂直磁场方向运动时，F = Fmax
（2）在垂直磁场方向改变速率v，改变试探电荷电 量q。 结论：不同位置上， Fmax/qv的量值不同，但在磁场 中同一点，Fmax/qv为一恒量。
第八章 恒定电流的磁场
8-1 恒定电流
8-2 磁感应强度
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8-1-1 恒定电流 一、电流 电流密度
电流： 电荷的定向运动。
运动电荷
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磁场 运动电荷
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二.磁感应强度矢量
B：
•15
磁感应强度
反映磁场性质的物理量
磁感应强度
B 的方向：
小磁针在磁场中，其磁 北极N的指向即为该处 磁感应强度 B 的方向。
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B
•27

s
B dS

s
B cos ds 0
在磁场中通过任意闭合曲面的磁感应强度通量等 于零,说明磁场是“无源场”
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§8-3 毕奥-萨伐尔定律
一、毕奥-萨伐尔定律
1820年，毕奥和萨伐尔用 I 实验的方法证明：长直载流导 线周围的磁感应强度与距离平 dl 方成反比与电流强度成正比。
方向与该点正电荷运动方向一致； 大小等于垂直于电流方向的单位面积的电流。
电流强度与电流密度的关系为 I j e n d S j d S
S
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S
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§8-1-2 电源的电动势
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•9
关键词：
75万年
7000年 1845年 高斯 10%
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•10
（1）1819-1820年间，奥斯特发现：
电流元在空间任一点P产生的磁感应强度 d B