yyf--磁感应强度,磁高斯定理
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安培分子电流假说与近代关于原子和分子结构的认
识相吻合。原子是由原子核和核外电子组成的，电子
的绕核运动就形成了经典概念的电流。
5
每一分子电流相当于一个基元磁铁，其两极 对应于分子电流的正反两面，无法单独存在。
物质的磁性决定于物质中这些分子电流对外磁效应 的总和。
一切磁现象都来源于电荷的运动（电流）
磁力就是运动电荷之间的一种相互作用力
就是磁场的高斯定理。说明磁场是无源场。
磁场是无源场
磁感应线闭合成环，无头无尾 不存在磁单极。
15
奥斯特
4
1820年，安培发现放在磁铁附近的载流导线或 线圈也会受到磁力作用而发生运动，而后又发现 载流导线之间也会发生相互作用。
磁现象的电本质—运动的电荷产生磁场 运动电荷 产生 磁场
作用
1822年安培由此提出了物质磁性本质的假说，即 一切磁现象的根源是电流，构成物质的分子中都存在 有回路电流――分子电流
磁感强度 B的定义：当正
电受荷力垂F直ma于x，特将定F直ma线x 运v 动方时向， 定义为该点的 B 的方向，即
为小磁针平衡时N 极的指向。
磁感强度大小 B Fmax qv
B
运动电荷F在磁q场v中受B力
单位 特斯拉 1(T) 1N/A m
3. 磁场叠加原理
若空间不止一个运动电荷，则空间某点总磁 感应强度等于各场源电荷单独在该点激发的 磁感应强度的矢量和：
磁现象与电现象有很多类似，但自然界有独立存 在的电荷，至今却没找到独立存在的磁荷，即所谓 “磁单极子”。
寻找“磁单极子”是当今科学界面临的重大课题之一。
6
2 磁感应强度
运动 电荷
磁场
运动 电荷
稳恒电流周围
稳恒磁场
运动电荷在周围空间激发磁场，电流或运动 电荷之间相互作用的磁力是通过磁场而作用的,磁 场是物质存在的一种形式。
B • dS
对整个曲面，磁通量：
SB dS
单位：韦伯(Wb)
n
dS
14
3） 静磁场的高斯定理
电高斯： 通过闭合曲面的电通量
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B闭 d合S曲面0的磁通量为零高。积斯分定形理式的
S
穿过任意闭合曲面S的总磁通量必然为零，这Baidu Nhomakorabea
真空中的恒定磁场
本章研究真空中稳恒电流所激发的恒定磁场的物理性质 磁感应强度的定义
磁场的高斯定理
毕奥---萨伐尔定律
包括
安培环路定理 磁场对运动电荷的作用
磁场对电流的作用
磁力的功
磁介质
1
1. 基本磁现象
磁现象的发现比电现象早很多
公元前六、七世纪就已有了 关于天然磁石的记载。
中国在磁学方面的贡献：
最早发现磁现象：磁石吸引铁屑
1.磁场的特征： （1）在磁场中的运动电荷、载流导体、 磁性介质等受磁场力作用。
（2）运动电荷、载流导体在磁场中运动 时，磁力做功。—— 磁场具有能量 7
磁感强度 B的定义
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：
y
vv
o
z
F 0
+ vv
x
带电粒子在磁场中运 动所受的力与运动方向有 关.
司南勺
春秋战国《吕氏春秋》记载
东汉王充《论衡》描述： 司南勺最早的指南器具
十一世纪沈括发明指南针，发现地磁偏角，
十二世纪已有关于指南针用于航海的记载
2
早期的磁现象包括:
(1)磁性：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。说明磁极间有相互作用力，此 作用力称为磁场力或磁力。
实验发现带电粒子在 磁场中沿某一特定直线方 向运动时不受力，此直线 方向与电荷无关.
带电粒子在磁场中沿
其于他v方与向特运定动直时线F所组垂成直
的平面.
F Fmax F
当带电粒子在磁场中 垂直于此特定直线运动时 受力最大.
Fmax qv
Fmax 大小与 q, v 无关
qv
Fmax
v q +
(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。
3
磁现象与电现象有没有联系？
静止的电荷
静电场
运动的电荷
？
1819年 奥斯特 发现，放在载
流导线周围的磁针会受到磁力作 用而发生偏转。奥斯特发现电流 的磁效应后，人们才认识到磁与 电的密切联系。
几种不同形状电流磁场的磁感应线
12
磁感应线的性质
无起点、无终点的闭合曲线 互不相交 与电流相互套连 方向与电流成右手螺旋关系
磁感应线 电流
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。
n
dS
13
对所取微元，磁通量：
d BdS cos
B Bi dB
11
4. 磁场的高斯定理(磁通连续原理)
1）.磁场的描绘： 磁感应线
切疏向密：：该正点比于B该方点向B的大小
规定：通过磁场中某点处垂直于 矢B 量的单位面
积的磁感应线数等于该点 矢B 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。
识相吻合。原子是由原子核和核外电子组成的，电子
的绕核运动就形成了经典概念的电流。
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每一分子电流相当于一个基元磁铁，其两极 对应于分子电流的正反两面，无法单独存在。
物质的磁性决定于物质中这些分子电流对外磁效应 的总和。
一切磁现象都来源于电荷的运动（电流）
磁力就是运动电荷之间的一种相互作用力
就是磁场的高斯定理。说明磁场是无源场。
磁场是无源场
磁感应线闭合成环，无头无尾 不存在磁单极。
15
奥斯特
4
1820年，安培发现放在磁铁附近的载流导线或 线圈也会受到磁力作用而发生运动，而后又发现 载流导线之间也会发生相互作用。
磁现象的电本质—运动的电荷产生磁场 运动电荷 产生 磁场
作用
1822年安培由此提出了物质磁性本质的假说，即 一切磁现象的根源是电流，构成物质的分子中都存在 有回路电流――分子电流
磁感强度 B的定义：当正
电受荷力垂F直ma于x，特将定F直ma线x 运v 动方时向， 定义为该点的 B 的方向，即
为小磁针平衡时N 极的指向。
磁感强度大小 B Fmax qv
B
运动电荷F在磁q场v中受B力
单位 特斯拉 1(T) 1N/A m
3. 磁场叠加原理
若空间不止一个运动电荷，则空间某点总磁 感应强度等于各场源电荷单独在该点激发的 磁感应强度的矢量和：
磁现象与电现象有很多类似，但自然界有独立存 在的电荷，至今却没找到独立存在的磁荷，即所谓 “磁单极子”。
寻找“磁单极子”是当今科学界面临的重大课题之一。
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2 磁感应强度
运动 电荷
磁场
运动 电荷
稳恒电流周围
稳恒磁场
运动电荷在周围空间激发磁场，电流或运动 电荷之间相互作用的磁力是通过磁场而作用的,磁 场是物质存在的一种形式。
B • dS
对整个曲面，磁通量：
SB dS
单位：韦伯(Wb)
n
dS
14
3） 静磁场的高斯定理
电高斯： 通过闭合曲面的电通量
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B闭 d合S曲面0的磁通量为零高。积斯分定形理式的
S
穿过任意闭合曲面S的总磁通量必然为零，这Baidu Nhomakorabea
真空中的恒定磁场
本章研究真空中稳恒电流所激发的恒定磁场的物理性质 磁感应强度的定义
磁场的高斯定理
毕奥---萨伐尔定律
包括
安培环路定理 磁场对运动电荷的作用
磁场对电流的作用
磁力的功
磁介质
1
1. 基本磁现象
磁现象的发现比电现象早很多
公元前六、七世纪就已有了 关于天然磁石的记载。
中国在磁学方面的贡献：
最早发现磁现象：磁石吸引铁屑
1.磁场的特征： （1）在磁场中的运动电荷、载流导体、 磁性介质等受磁场力作用。
（2）运动电荷、载流导体在磁场中运动 时，磁力做功。—— 磁场具有能量 7
磁感强度 B的定义
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：
y
vv
o
z
F 0
+ vv
x
带电粒子在磁场中运 动所受的力与运动方向有 关.
司南勺
春秋战国《吕氏春秋》记载
东汉王充《论衡》描述： 司南勺最早的指南器具
十一世纪沈括发明指南针，发现地磁偏角，
十二世纪已有关于指南针用于航海的记载
2
早期的磁现象包括:
(1)磁性：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。说明磁极间有相互作用力，此 作用力称为磁场力或磁力。
实验发现带电粒子在 磁场中沿某一特定直线方 向运动时不受力，此直线 方向与电荷无关.
带电粒子在磁场中沿
其于他v方与向特运定动直时线F所组垂成直
的平面.
F Fmax F
当带电粒子在磁场中 垂直于此特定直线运动时 受力最大.
Fmax qv
Fmax 大小与 q, v 无关
qv
Fmax
v q +
(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。
3
磁现象与电现象有没有联系？
静止的电荷
静电场
运动的电荷
？
1819年 奥斯特 发现，放在载
流导线周围的磁针会受到磁力作 用而发生偏转。奥斯特发现电流 的磁效应后，人们才认识到磁与 电的密切联系。
几种不同形状电流磁场的磁感应线
12
磁感应线的性质
无起点、无终点的闭合曲线 互不相交 与电流相互套连 方向与电流成右手螺旋关系
磁感应线 电流
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。
n
dS
13
对所取微元，磁通量：
d BdS cos
B Bi dB
11
4. 磁场的高斯定理(磁通连续原理)
1）.磁场的描绘： 磁感应线
切疏向密：：该正点比于B该方点向B的大小
规定：通过磁场中某点处垂直于 矢B 量的单位面
积的磁感应线数等于该点 矢B 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。