3、

磁場中的安培環(huán)路定理2、

畢奧－薩伐爾定律1、磁感應(yīng)強度及磁場中的高斯定理4、

帶電粒子在電磁場中所受作用及其運動本章主要內(nèi)容：5、

磁場對電流的作用第十一章穩(wěn)恒磁場本次課要求掌握內(nèi)容：1、穩(wěn)恒電流？電流強度概念電流密度概念3、

如何理解電源電動勢的?2、電流穩(wěn)恒條件？4、穩(wěn)恒電場與靜電場的異同？一、電流強度與電流密度11-1

穩(wěn)恒電流

大量電荷有規(guī)則的定向運動形成電流。方向：規(guī)定為正電荷運動方向。大?。簡挝唬⊿I）：安培（A）2、電流強度單位時間內(nèi)通過某截面的電量。

傳導(dǎo)電流:帶電粒子在電場作用下有規(guī)則的移動。

運流電流:

宏觀帶電物體在空間作機械運動，形成的電流。1、電流用電流強度還不能細(xì)致地描述電流的分布。所謂分布不同是指在導(dǎo)體的不同地方單位面積中通過的電流不同。II當(dāng)通過任一截面的電量不均勻時，用電流強度來描述就不夠用了，有必要引入一個描述空間不同點的電流的大小的物理量-----3、電流密度電流密度方向:

該點處電流的方向大小:

通過該點單位垂直截面的電流。即：單位（SI）：安每平方米電流密度:單位時間內(nèi)垂直通過單位面積上的電量。是一矢量。穿過任一曲面的電流強度:所以，電流強度是電流密度的通量。若面元的法線與電流的方向成角

寫成矢量式a)若在導(dǎo)體中某點取一個與電流方向垂直的截面元電流強度的計算（體）電流(面)密度如圖電流強度為I的電流通過截面S若均勻通過電流密度為(面)

電流(線)密度如圖電流強度為I的電流通過截線l若均勻通過電流密度為IS電流密度二、電流連續(xù)性方程及穩(wěn)恒條件1.電流連續(xù)性方程根據(jù)電荷守恒，單位時間內(nèi)穿出該曲面的電量等于曲面內(nèi)電量變化率的負(fù)值。電流密度矢量的通量等于該封閉面內(nèi)電荷減少率.在有電流的導(dǎo)體內(nèi)任取一封閉曲面，單位時間通過該曲面向外凈流出的電荷量為2、電流穩(wěn)恒條件恒定電流：電流的大小和方向都不隨時間變化的電流。電流穩(wěn)恒條件：導(dǎo)體內(nèi)各點的場強不隨時間變化，即導(dǎo)體內(nèi)電荷分布不隨時間變化。（注意：這并不意味著電荷沒有運動，否則電流也就沒有了，其實導(dǎo)體內(nèi)的電荷都在不斷的向前運動。只是單位時間內(nèi)從任一閉合面一部分流出的電量等于從該面其它部分流進的電量。）因此，穩(wěn)恒電流的電流線是既無起點又無終點的閉合曲線，穩(wěn)恒電流的電路必須是閉合的。穩(wěn)恒電場---由穩(wěn)定的電荷分布所產(chǎn)生的電場。指出兩點：1）穩(wěn)恒電場類似于靜電場。滿足高斯定理和環(huán)路定理。穩(wěn)恒電場同樣也是保守場，可以引入電位的概念。靜電場中的電勢、電壓等概念都可應(yīng)用于穩(wěn)恒電場。2）穩(wěn)恒電場又不同于靜電場：①激發(fā)靜電場的電荷是靜止的，導(dǎo)體內(nèi)的場強恒為零；

激發(fā)穩(wěn)恒電場的電荷不是靜止的，而是處于動態(tài)平衡狀態(tài)下的穩(wěn)定的電荷，導(dǎo)體內(nèi)的場強不為零，此時導(dǎo)體也不是等勢體。維持“穩(wěn)定的電荷”需要能量。（這種提供能量的裝置稱為電源）。靜電場穩(wěn)恒電場電荷分布不隨時間改變但伴隨著電荷的定向移動電場有保守性，它是保守場，或有勢場產(chǎn)生電場的電荷始終固定不動電場有保守性，它是保守場，或有勢場靜電平衡時，導(dǎo)體內(nèi)電場為零，導(dǎo)體是等勢體導(dǎo)體內(nèi)電場不為零，導(dǎo)體內(nèi)任意兩點不是等勢維持靜電場不需要能量的轉(zhuǎn)換穩(wěn)恒電場的存在總要伴隨著能量的轉(zhuǎn)換穩(wěn)恒電場與靜電場比較三電阻率，歐姆定律1、歐姆定律（積分形式）2、電阻率和電導(dǎo)率電阻率電導(dǎo)率溫度為電阻率溫度為電阻率SRULabIVaVb3、歐姆定律的微分形式場強與電勢關(guān)系:歐姆定律積分形式:歐姆定律的微分形式四、電動勢能把正電荷從電勢較低點（如電源負(fù)極板）送到電勢較高點（如電源正極板）的作用力稱為非靜電力，記作Fk。+–提供非靜電力的裝置就是電源。靜電力欲使正電荷從高電位到低電位。非靜電力欲使正電荷從低電位到高電位。非靜電場強1、非靜電力注意：電動勢描述電路中非靜電力做功本領(lǐng)在電源內(nèi)，把單位正電荷從電源的負(fù)極移到正極非靜電力所作的功。+–如果整個回路都存在非靜電力，則電動勢電源電動勢方向：電源內(nèi)部由負(fù)極到正極方向2、電源電動勢單位：伏本次課前問題思考：2、穩(wěn)恒線電流元在空間某一點激發(fā)的磁場是由什么規(guī)律確定的？3、線電流元是否與靜止的點電荷一樣也能在它的空間周圍任一點激發(fā)磁場？4、運動電荷的磁場如何確定？1、怎樣定義磁感應(yīng)強度?靜電荷運動電荷穩(wěn)恒電流靜電場穩(wěn)恒磁場電場磁場

學(xué)習(xí)方法：類比法11-2磁場磁感應(yīng)強度

SNSN一、基本磁現(xiàn)象：1.磁鐵間的相互作用SN同極相斥異極相吸一、基本磁現(xiàn)象：SN1.磁鐵間的相互作用SNI2.電流對磁鐵的作用電流的磁效應(yīng)（1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)）SNI電流的磁效應(yīng)（1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)）2.電流對磁鐵的作用ISN2.電流對磁鐵的作用電流的磁效應(yīng)（1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)）3.電流與電流之間的相互作用FFIIIIFF3.電流與電流之間的相互作用S+4.磁場對運動電荷的作用N電子束++vvFFee電力電力FFmm磁力磁力5.運動電荷與運動電荷的相互作用所有磁現(xiàn)象可歸納為：運動電荷

AA的磁場B的磁場產(chǎn)生作于用產(chǎn)生作于用運動電荷

B

磁現(xiàn)象：1、天然磁體周圍有磁場；2、通電導(dǎo)線周圍有磁場；3、電子束周圍有磁場。表現(xiàn)為：使小磁針偏轉(zhuǎn)4、磁場對通電導(dǎo)線有力的作用；5、通電導(dǎo)線之間有力的作用；6、磁場對通電線圈有力矩作用；7、通電線圈之間有力的作用；8、天然磁體能使電子束偏轉(zhuǎn)。NS分子電流電荷的運動是一切磁現(xiàn)象的根源。運動電荷磁場對運動電荷有磁力作用磁場在磁鐵附近的載流導(dǎo)體或線圈都會受到力或力矩的作用.因此,安培認(rèn)為:天然磁性的產(chǎn)生是由于磁體內(nèi)部有電流流動——分子電流。磁性本質(zhì)的假說-----分子電流二、磁感應(yīng)強度電流（或磁鐵）磁場電流（或磁鐵）磁場對外的重要表現(xiàn)為：(1)磁場對進入場中的運動電荷或載流導(dǎo)體有磁力作用(2)載流導(dǎo)體在磁場中移動時，磁力將對載流導(dǎo)體作功，表明磁場具有能量。1、磁場運動電荷周圍存在的物質(zhì)場實驗證明：

a.磁力大小和電荷運動方向有關(guān)；

b.當(dāng)電荷沿某一特定方向運動時磁力為零;(定義該特定方向為磁場的方向)

c.當(dāng)電荷運動方向和磁場方向垂直時，所受磁力最大。并且：方向:小磁針在該點的N極指向單位:T(特斯拉)(高斯)大小:2、磁感應(yīng)強度用于描述磁場性質(zhì)的物理量它反映了該點磁場的強弱.而這比值和qv無關(guān),磁力+11-3畢奧-沙伐爾定律及其應(yīng)用畢奧-沙伐爾定律要解決的問題是：已知任一電流分布其磁感強度的計算.方法：將電流分割成許多電流元每個電流元在場點的磁感強度為：一、畢奧-沙伐爾定律電流元:電流元產(chǎn)生磁場的大?。簩σ欢屋d流導(dǎo)線:方向判斷：的方向垂直于電流元與組成的平面，和及三矢量滿足矢量叉乘關(guān)系。

——右手定則------畢奧-薩伐爾定律P.I(真空中的磁導(dǎo)率)XYaP二、畢奧-沙伐爾定律的應(yīng)用1.載流直導(dǎo)線的磁場已知：真空中I、1、2、a建立坐標(biāo)系OXY任取電流元大小方向（沿小于1800的方向）統(tǒng)一積分變量XYaP或：所以：XYaP無限長載流直導(dǎo)線半無限長載流直導(dǎo)線直導(dǎo)線延長線上+2.圓型電流軸線上的磁場已知:R、I，求軸線上P點的磁感應(yīng)強度。任取電流元寫出分量式大小方向分析對稱性結(jié)論方向：右手螺旋法則大小：載流圓環(huán)載流圓弧II圓心角圓心角討論：例1、無限長載流直導(dǎo)線彎成如圖形狀求：P、R、S、T四點的解：P點方向R點方向已知:I,aS點方向方向T點方向方向方向方向

例2

電流均勻地流過寬為b的無限長平面導(dǎo)體薄板，電流為I，沿板長方向流動。求在薄板平面內(nèi)，距板的一邊為b的p點處的磁感應(yīng)強度。解：建立如圖所示的坐標(biāo)系在薄板上任取一寬為dx的細(xì)條在p點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為方向：其上的電流為方向：問題：若p點為過板的中線且與板面垂直的線上一點，那么該點的磁感應(yīng)強度如何求？練習(xí)一求圓心O點的如圖，OI求角平分線上的已知：I、c解：同理方向所以方向練習(xí)2

求邊長為a的正三角形中心o點的磁場（各邊相同）。IIoraABCD練習(xí)3

CD段在三角形中心o點產(chǎn)生的磁場也為零（為什么？）。只有AB段在三角形中心o點產(chǎn)生磁場：IIoraABCD所以,電流I經(jīng)三角形分流后,在中心o點產(chǎn)生的磁場為零。思考題：一無限長載流導(dǎo)線折成V形，頂角為，置于xy平面內(nèi)，一條邊與X軸重合，如圖示。當(dāng)導(dǎo)線通有電流I時，求y軸上點P(a,0)處的磁感應(yīng)強度B。(06年題）P(a,0)xy0解：方向：方向：三、運動電荷的磁場IS因為電流元產(chǎn)生場：其中---運動電荷產(chǎn)生的磁場討論:(1)（2）此式僅在時成立（3）運動電荷在空間激發(fā)磁場的同時還激發(fā)電場該電磁場已不再是穩(wěn)恒場。例1氫原子中電子繞核作圓周運動求: