磁感强度--磁场的高斯定理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,11-1,磁感强度 磁场的高斯定理,1.,基本磁现象,中国在磁学方面的贡献：,最早发现磁现象：磁石吸引铁屑,春秋战国,记载：磁石召铁,论衡,描述：,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,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。指北的一端称为北极或,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。,(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。,基本磁现象,1820,年 奥斯特,电流的磁效应,运动的电荷,？,磁现象与电现象有没有联系？,静电场,静止的电荷,安培提出分子电流假设,:,磁现象的电本质,运动的电荷产生磁场,运动电荷,磁场,产生,作用,基本磁现象,奥斯特,2.,磁感应强度,设带电量为,q,，速度为,v,的运动试探电荷处于磁场中，实验发现：,（,2,）在磁场中的,p,点处存在着一个特定的方向，当电荷沿此方向或相反方向运动时，所受到的磁力为零，与电荷本身性质无关,;,（,1,）当运动试探电荷以同一速率,v,沿不同方向通过磁场中某点,p,时，电荷所受磁力的大小是不同的，但磁力的方向却总是与电荷运动方向（）垂直；,（,3,）在磁场中的,p,点处，电荷沿与上述特定方向垂直的方向运动时所受到的磁力最大,(,记为,F,m,),，并且,F,m,与,qv,的比值是与,q,、,v,无关的确定值。,方向：,小磁针平衡时,N,极的指向,。,大小：,单位：,特斯拉（,T,）高斯（,Gs,）,由实验结果可见，磁场中任何一点都存在一个固有的特定方向和确定的比值,F,m,/(,qv,),，与试验电荷的性质无关，反映了磁场在该点的方向和强弱特征，为此，定义一个,矢量函数,：,磁感强度,3.,磁场的高斯定理,(,磁通连续原理,),几种不同形状电流磁场的磁感应线,3.1,磁感应线的性质,电流,磁感应线,与电流套连,闭合曲线,(,磁单极子不存在,),互不相交,方向与电流成右手螺旋关系,规定,：,通过磁场中某点处垂直于 矢量的单位面积的磁感应线数等于该点 矢量的量值。磁感应线越密，磁场越强；磁感应线越稀，磁场就越弱，磁感线的分布能形象地反映磁场的方向和大小特征。,3.2,磁通量,磁通量：,穿过磁场中任一给定曲面的磁感线总数,。,对于曲面上的非均匀磁场，一般采用微元分割法求其磁通量。,d,S,n,磁场的高斯定理,(,磁通连续原理,),单位：,韦伯,(,Wb,),对所取微元，磁通量：,对整个曲面，磁通量：,d,S,n,磁场的高斯定理,(,磁通连续原理,),穿过任意闭合曲面,S,的总磁通必然为零，这就是磁场的,高斯定理,。,说明磁场是,无源场,。,3.3,静电场的高斯定理,通过闭合曲面的电通量,闭合曲面内的电量,由磁感应线的闭合性可知，对任意闭合曲面，穿入的磁感应线条数与穿出的磁感应线条数相同，因此，通过任何闭合曲面的磁通量为零。,高斯定理的积分形式,磁场的高斯定理,(,磁通连续原理,),穿过任意闭合曲面,S,的总磁通必然为零，这就是磁场的,高斯定理,。,说明磁场是,无源场,。,3.3,静电场的高斯定理,通过闭合曲面的电通量,闭合曲面内的电量,由磁感应线的闭合性可知，对任意闭合曲面，穿入的磁感应线条数与穿出的磁感应线条数相同，因此，通过任何闭合曲面的磁通量为零。,高斯定理的积分形式,磁场的高斯定理,(,磁通连续原理,),