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1、第四篇電磁學 第10章真空中的穩(wěn)恒磁場李紅霞2013.09要求:1、認真聽講，勤于思考,理解和掌握概念和原理:對概念、公式能理解其物理意義；對定理的證明，能自己獨立演算出來。2、學習應用物理學的概念和原理分析解決問題：獨立、按時完成布置的習題。3、學習方法上注重自學，仔細研究書上的例題，注意轉(zhuǎn)換學習思路。4、考核：點名、作業(yè)算作平時成績，占30％。本章研究真空中穩(wěn)恒電流所激發(fā)的恒定磁場的物理性質(zhì)。磁感應強度的定義；畢奧---薩伐爾定律；磁場的高斯定理；安培環(huán)路定理；磁場對運動電荷的作用；磁場對電流的作用；磁力的功。包括++++++一電流（方向為正電子運動
2、方向）電流為單位時間內(nèi)通過導體上任一截面S的電荷量。為電子的漂移速度大小單位:安培（A）電流是標量二電流密度該點電場強度E的方向方向規(guī)定：大小規(guī)定：等于在單位時間內(nèi)通過與該點電場強度方向垂直的單位面積的電流單位:安培/米2（A/m2）恒定電流三穩(wěn)恒電流和穩(wěn)恒電場單位時間內(nèi)通過閉合曲面向外流出的電荷，等于此時間內(nèi)閉合曲面里電荷的減少量，即通過任一閉合曲面的總電流為零。穩(wěn)恒電流是指通過導體中任一截面的電流的大小和方向都不隨時間變化的電流。穩(wěn)恒電場不隨時間改變的電荷分布產(chǎn)生不隨時間改變的電場，這種電場稱為穩(wěn)恒電場。1、穩(wěn)恒電場服從高斯定理（任何電場都服從高斯定理
3、）2、穩(wěn)恒電場服從環(huán)流定理2、恒定電場與靜電場的不同點靜電場：電荷靜止，不激發(fā)磁場靜電平衡導體內(nèi)部場強維持靜電場不需要能量的轉(zhuǎn)換恒定電場：電荷運動，激發(fā)磁場（恒定磁場）導體內(nèi)部恒定電場伴隨能量的轉(zhuǎn)換電阻率電阻率一段電路的歐姆定律電阻定律電導率電阻的溫度系數(shù)電阻率（電導率）不但與材料的種類有關，而且還和溫度有關.一般金屬在溫度不太低時電阻率超導體有些金屬和化合物在降到接近絕對零度時，它們的電阻率突然減小到零，這種現(xiàn)象叫超導.0.050.104.104.204.30****超導的轉(zhuǎn)變溫度T/KR/汞在4.2K附近電阻突然降為零歐姆定律的微分形式對于恒定電流或變
4、化不太快的非恒定情況，金屬或電解液中某點的電流密度矢量與該點的電場強度的關系為其中?為電導率。對于電離氣體、半導體，歐姆定律不成立—伏安特性曲線。lδEU2U1IS歐姆定律的微分形式四電源電動勢+-+rIR電源恒定電流—靜電場—非靜電場非靜電場，反抗靜電場移動電荷。電源：提供非靜電力的裝置.由負極到正極，電勢（由靜電場產(chǎn)生）升高的方向把單位正電荷從“－”極移到“＋”極，非靜電場力作的功電源的電動勢：電動勢的正方向：e-+電動勢電動勢的定義：單位正電荷繞閉合回路運動一周，非靜電力所做的功.+++---電動勢+2、電流密度的數(shù)值++++++解法一例1一內(nèi)、外半
5、徑分別為和的金屬圓筒，長度,其電阻率，若筒內(nèi)外電勢差為，且筒內(nèi)緣電勢高，圓柱體中徑向的電流強度為多少？解法二一.基本磁現(xiàn)象中國在磁學方面的貢獻：最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象：磁石吸引鐵屑春秋戰(zhàn)國《呂氏春秋》記載：磁石召鐵東漢王充《論衡》描述：司南勺?最早的指南器具十一世紀沈括發(fā)明指南針，發(fā)現(xiàn)地磁偏角，比歐洲的哥倫布早四百年十二世紀已有關于指南針用于航海的記載司南勺早期的磁現(xiàn)象包括:(1)天然磁鐵吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)。(2)條形磁鐵兩端磁性最強，稱為磁極。一只能夠在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的條形磁鐵，平衡時總是順著南北指向。指北的一端稱為北極或N極，指南的一端稱為南極或S極。同性
6、磁極相互排斥，異性磁極相互吸引。(3)把磁鐵作任意分割，每一小塊都有南北兩極，任一磁鐵總是兩極同時存在。(4)某些本來不顯磁性的物質(zhì)，在接近或接觸磁鐵后就有了磁性，這種現(xiàn)象稱為磁化。1820年奧斯特磁針上的電碰撞實驗電流的磁效應運動的電荷？磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象有沒有聯(lián)系？靜電場靜止的電荷安培提出分子電流假設:磁現(xiàn)象的電本質(zhì)—運動的電荷產(chǎn)生磁場運動電荷磁場產(chǎn)生作用奧斯特二.磁感應強度設一載流平面（實驗線圈）處于磁場中，線圈的磁矩為：實驗發(fā)現(xiàn)：為面法線，且與I成右手螺旋關系。1.實驗線圈在磁場中受到磁力矩的作用。平衡時，磁力矩為零。2.磁感應強度，方向與該點實驗線圈
7、在平衡位置時的法線方向相同，數(shù)值等于具有單位磁矩的實驗線圈所受到的最大磁力矩。三.磁感應線規(guī)定：曲線上每一點的切線方向就是該點的磁感應強度B的方向，曲線的疏密程度表示該點的磁感應強度B的大小.IIISNISNI磁場中某點處垂直矢量的單位面積上通過的磁感線數(shù)目等于該點的數(shù)值.磁通量：通過某一曲面的磁感線數(shù)為通過此曲面的磁通量.單位例：正方體邊長為a，均勻磁場穿過，求通過①②③面的磁通量，n的方向，向外為正方向。③①②物理意義：通過任意閉合曲面的磁通量必等于零（故磁場是無源的.）磁場高斯定理電場高斯定理與磁場高斯定理比較：電場高斯定理磁場高斯定理
