-磁感应强度磁场的高斯定理
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磁通量的单位—韦伯（Wb） 1Wb 1T 1m126
S
B
m BS
dS
en
B
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
S en
B
m
B
Sen
BS cos
dS
en
B
m B dS B cosdS
m
B dS
学习方法： 类比法
3
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
4
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
教学基本要求
一、掌握磁感应强度的概念，理解洛伦兹力公式。 二、了解用磁感应线形象描述磁感应强度的方法，会计算简单情况下的磁 通量，理解磁场高斯定理的内涵。 三、理解洛伦兹关系式，能分析点电荷在均匀电场或均匀磁场中的运动， 了解洛仑兹力关系的应用。
6
安 培 像
A.M.Ampere （1775-1836）
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
安培
法国科学家，由于家庭
几经磨难，几乎没受过正规
教育，只好以他父亲和百科
全书做老师，但没有动摇他
对科学的追求。奥斯特的实
验,引起了安培的兴趣。他夜
以继日地工作，于1820年9月
发现电流间也存在着相互作
用力，1820年12月，又提出
18
六、洛仑兹力
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
1.洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受的磁场力
fm
qv
B
方向：力与速度方向垂直
大小： fm qvBsin
fm
q vB
19
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
2.带电粒子在磁场中的运动
f
qv
B
(1)v与f B0平行或v 反平c 行
2.大小的判定
⑴ 带电粒子的运动方向与磁感应强度方向平行时，不 受力的作用。
y
o vv
F 0
+ vv
x
z
11
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
⑵
带电粒子在磁场中沿其他方向运动时，F
垂直于 v
与磁感应强度方向所组成的平面。
⑶ 当带电粒子在磁场中垂直于磁场方向运动时受力
最大。
若某一区域内各点的磁感应强度均相同，该区域内的 磁场称为均匀磁场；
若某一区域内各点的磁感应强度不相同，该区域内的 磁场称为非均匀磁场。
13
三、磁感应线
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
1.规定
曲线上每一点的切线方向就是该点的磁感应强度的方向； 曲线的疏密程度表示该点的磁感应强度的大小。
2.性质
⑴ 磁感应线不会相交； ⑵ 磁感应线是闭合曲线。
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
第七章
稳恒磁场
1
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
本章内容
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理 7-2 安培定律 7-3 毕奥-萨伐尔定律 7-4 安培环路定理 7-5 介质中的磁场
2
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
静电荷 静电场
运动电荷 电场 磁场
稳恒电流 稳恒磁场
(2) v与B垂直
f qvB
qvB m v2 R
R mv qB
T 2R 2m
v qB
B
粒子做直线运动
× ×× × ××
× × × × × ×B f × × × × × ×
× ×× × ××
× × × × × ×v
q
粒子做匀速圆周运动20
5
奥 斯 特 像
H.C.Oersted （1777-1851）
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
奥斯特
丹麦物理学家。他寻找 电与磁的关系的想法酝酿已 久。1820年4月，奥斯特在一 次讲课中，发现磁针在通电 导线的作用下动了一下，后 经反复实验，发现电流具有 磁效应。1820年7月，发表了 《电流对磁针的作用的实验 》，引起学术界的轰动。他 的实验第一个揭示了电和磁 的联系，为电磁场理论的发 展奠定了基础。
F Fmax F
Fmax
F
的大小与
q和
成正比， q 反号，则
υ
F
的乘积 反向。
v q +
B
12
3.磁感应强度的定义
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
⑴ 磁感应强度的方向：即小磁针置于此处时N极的指向。 ⑵ 规定磁场中某点磁感应强度的大小：
B Fmax qv
(3)单位：特斯拉 1(T) 1N/A m
四、理解安培定律，了解磁矩的概念，能计算简单几何形状载流导体和载 流平面线圈中所受的力和力矩。 五、理解毕奥-萨伐尔定律，理解磁场叠加原理，能计算一些简单电流分布 产生的磁场的磁感应强度。 六、理解磁场的安培环路定理，理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件 和方法并能作简单计算。 七、了解介质的磁化现象及对磁场分布的影响，了解各向同性介质中磁场 强度和磁感应强度的关系，了解铁磁质的特性及应用。 *八、了解介质中的安培环路定理。
14
3.典型电流的磁感应线
I
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
I
I
I
S
I
S N
N
15
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
四、磁通量
1.磁感应线的密度规定：
磁场中某点处垂直于磁场方向的单位面积上通过的磁 感线数目等于该点磁感应强度的数值。
S
B N
S
2.磁通量（）
通过磁场中某一曲面的磁感应线数。 单位： 磁感应强度的单位—特斯拉（T）
了著名的安培定律，1825年
提出分子电流假设。他的工
作，为电动力学的研究和发
展开拓了新的基础。
7
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
安培指出：
天然磁性的产生也是由于磁体内部有电流流动。
分子电流
I
wenku.baidu.com
n
N
S
电荷的运动是一切磁现象的根源。
运动电荷
磁场
磁场
对运动电荷有力的作用
8
一、磁现象
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
B cosdS 17
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
五、磁场的高斯定理
SB dS 0
通过任意闭合曲面的磁通量必等于零。
稳恒磁场和静电场高斯定理的比较
1 n
E dS
S
0
qi
i1
SB dS 0
— 有源场 — 无源场
电场线不闭合 磁感应线闭合
磁磁现现象象((4123)) 电磁电流体流 电磁电流体流
I
S
NI1
IIN磁
场
F
S
F N
I2 FS
•现象： 磁体
磁体
电流
电流
•本质： 运动电荷
磁场
运动电荷
9
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
10
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
二、磁感应强度
1.方向的判定：磁场中某点的小磁针N极的稳定指向。
S
B
m BS
dS
en
B
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
S en
B
m
B
Sen
BS cos
dS
en
B
m B dS B cosdS
m
B dS
学习方法： 类比法
3
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
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7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
教学基本要求
一、掌握磁感应强度的概念，理解洛伦兹力公式。 二、了解用磁感应线形象描述磁感应强度的方法，会计算简单情况下的磁 通量，理解磁场高斯定理的内涵。 三、理解洛伦兹关系式，能分析点电荷在均匀电场或均匀磁场中的运动， 了解洛仑兹力关系的应用。
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安 培 像
A.M.Ampere （1775-1836）
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
安培
法国科学家，由于家庭
几经磨难，几乎没受过正规
教育，只好以他父亲和百科
全书做老师，但没有动摇他
对科学的追求。奥斯特的实
验,引起了安培的兴趣。他夜
以继日地工作，于1820年9月
发现电流间也存在着相互作
用力，1820年12月，又提出
18
六、洛仑兹力
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
1.洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受的磁场力
fm
qv
B
方向：力与速度方向垂直
大小： fm qvBsin
fm
q vB
19
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
2.带电粒子在磁场中的运动
f
qv
B
(1)v与f B0平行或v 反平c 行
2.大小的判定
⑴ 带电粒子的运动方向与磁感应强度方向平行时，不 受力的作用。
y
o vv
F 0
+ vv
x
z
11
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
⑵
带电粒子在磁场中沿其他方向运动时，F
垂直于 v
与磁感应强度方向所组成的平面。
⑶ 当带电粒子在磁场中垂直于磁场方向运动时受力
最大。
若某一区域内各点的磁感应强度均相同，该区域内的 磁场称为均匀磁场；
若某一区域内各点的磁感应强度不相同，该区域内的 磁场称为非均匀磁场。
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三、磁感应线
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
1.规定
曲线上每一点的切线方向就是该点的磁感应强度的方向； 曲线的疏密程度表示该点的磁感应强度的大小。
2.性质
⑴ 磁感应线不会相交； ⑵ 磁感应线是闭合曲线。
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
第七章
稳恒磁场
1
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
本章内容
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理 7-2 安培定律 7-3 毕奥-萨伐尔定律 7-4 安培环路定理 7-5 介质中的磁场
2
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
静电荷 静电场
运动电荷 电场 磁场
稳恒电流 稳恒磁场
(2) v与B垂直
f qvB
qvB m v2 R
R mv qB
T 2R 2m
v qB
B
粒子做直线运动
× ×× × ××
× × × × × ×B f × × × × × ×
× ×× × ××
× × × × × ×v
q
粒子做匀速圆周运动20
5
奥 斯 特 像
H.C.Oersted （1777-1851）
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
奥斯特
丹麦物理学家。他寻找 电与磁的关系的想法酝酿已 久。1820年4月，奥斯特在一 次讲课中，发现磁针在通电 导线的作用下动了一下，后 经反复实验，发现电流具有 磁效应。1820年7月，发表了 《电流对磁针的作用的实验 》，引起学术界的轰动。他 的实验第一个揭示了电和磁 的联系，为电磁场理论的发 展奠定了基础。
F Fmax F
Fmax
F
的大小与
q和
成正比， q 反号，则
υ
F
的乘积 反向。
v q +
B
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3.磁感应强度的定义
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
⑴ 磁感应强度的方向：即小磁针置于此处时N极的指向。 ⑵ 规定磁场中某点磁感应强度的大小：
B Fmax qv
(3)单位：特斯拉 1(T) 1N/A m
四、理解安培定律，了解磁矩的概念，能计算简单几何形状载流导体和载 流平面线圈中所受的力和力矩。 五、理解毕奥-萨伐尔定律，理解磁场叠加原理，能计算一些简单电流分布 产生的磁场的磁感应强度。 六、理解磁场的安培环路定理，理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件 和方法并能作简单计算。 七、了解介质的磁化现象及对磁场分布的影响，了解各向同性介质中磁场 强度和磁感应强度的关系，了解铁磁质的特性及应用。 *八、了解介质中的安培环路定理。
14
3.典型电流的磁感应线
I
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
I
I
I
S
I
S N
N
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7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
四、磁通量
1.磁感应线的密度规定：
磁场中某点处垂直于磁场方向的单位面积上通过的磁 感线数目等于该点磁感应强度的数值。
S
B N
S
2.磁通量（）
通过磁场中某一曲面的磁感应线数。 单位： 磁感应强度的单位—特斯拉（T）
了著名的安培定律，1825年
提出分子电流假设。他的工
作，为电动力学的研究和发
展开拓了新的基础。
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7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
安培指出：
天然磁性的产生也是由于磁体内部有电流流动。
分子电流
I
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n
N
S
电荷的运动是一切磁现象的根源。
运动电荷
磁场
磁场
对运动电荷有力的作用
8
一、磁现象
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
B cosdS 17
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
五、磁场的高斯定理
SB dS 0
通过任意闭合曲面的磁通量必等于零。
稳恒磁场和静电场高斯定理的比较
1 n
E dS
S
0
qi
i1
SB dS 0
— 有源场 — 无源场
电场线不闭合 磁感应线闭合
磁磁现现象象((4123)) 电磁电流体流 电磁电流体流
I
S
NI1
IIN磁
场
F
S
F N
I2 FS
•现象： 磁体
磁体
电流
电流
•本质： 运动电荷
磁场
运动电荷
9
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
10
7-1 磁感应强度 磁场的高斯定理
二、磁感应强度
1.方向的判定：磁场中某点的小磁针N极的稳定指向。