《大学物理下教学课件》稳恒磁场

《大学物理下教学课件》稳恒磁场•稳恒磁场的基本概念•稳恒磁场中的电流•磁介质中的磁场•磁场中的电磁感应目录•磁场中的麦克斯韦方程contents01稳恒磁场的基本概念磁场与磁力线磁场是磁力作用的空间，磁力线是描述磁场分布的几何图形磁力线特点在磁力线上任取两点A和B，若A点磁场强度大于B点，则通过A点的磁力线数密度大于通过B点的磁力线数密度磁感应强度与磁场强度010203磁感应强度磁场强度两者关系描述磁场对放入其中的电描述磁场源产生磁场的能在真空中，磁感应强度B流元的作用力的物理量，力的物理量，用符号H表与磁场强度H成正比，与用符号B表示示介质磁导率μ成反比，即B=μH磁场能量与磁场力磁场能量磁场力磁场能量的计算磁场本身所具有的能量，磁场对放入其中的电流元可以通过计算磁场的能量与磁场的分布和强度有关的作用力，根据安培定律密度（即单位体积内的磁计算场能量），再乘以场所在空间的体积得到总能量02稳恒磁场中的电流电流密度与电流连续性方程电流密度描述电流在单位面积上的强度，由矢量表示，方向与电流方向相同电流连续性方程描述电流在封闭导体中流动时，流入和流出的电流之间的关系，是电流守恒的体现欧姆定律与焦耳定律欧姆定律描述导体中电流与电场力之间的关系，即电流与电场力成正比，与电阻成反比焦耳定律描述导体中产生的热量与电流的平方、电阻和时间的关系，即产生的热量与电流的平方成正比，与电阻和时间成正比安培环路定律•安培环路定律描述磁场与电流之间的关系，即磁场与电流成正比，与导线的长度成正比03磁介质中的磁场磁介质的分类与磁化强度磁介质的分类根据磁化特性，磁介质可分为顺磁质、抗磁质和铁磁质磁化强度表示磁介质中原子或分子的磁矩排列的密集程度，是描述磁介质中磁场强弱的重要物理量磁介质中的安培环路定律安培环路定律在磁介质中，磁场沿任意闭合回路的线积分等于该回路所包围的各电流的代数和安培环路定律的应用用于计算磁场分布、磁通量、磁场能量等铁磁质及其磁滞效应铁磁质的特性铁、钴、镍等金属及其合金具有强磁性，称为铁磁质磁滞效应铁磁质在磁化过程中存在滞后现象，即当磁场反向时，磁化强度不会立即消失，而是逐渐减小，这种现象称为磁滞效应04磁场中的电磁感应法拉第电磁感应定律总结词法拉第电磁感应定律是描述磁场变化与感应电动势之间关系的定律详细描述当一个导体回路在变化的磁场中时，会在回路中产生感应电动势感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，方向与磁通量变化率的方向相反楞次定律与自感系数总结词详细描述楞次定律是描述感应电流方向与原磁场楞次定律指出感应电流的方向总是阻碍原方向之间关系的定律，自感系数是描述磁场的变化自感系数由线圈的匝数、截线圈产生自感电动势能力的物理量VS面积和材料等因素决定，表示线圈在单位时间内产生自感电动势的能力互感系数与耦合电感总结词互感系数是描述两个线圈之间磁耦合强度的物理量，耦合电感是描述两个线圈之间磁耦合效应的抽象模型详细描述当两个线圈靠近且电流发生变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势互感系数的大小与线圈的匝数、相对位置和材料等因素有关，耦合电感则是描述这种磁耦合效应的抽象模型05磁场中的麦克斯韦方程麦克斯韦方程的微分形式微分形式的麦克斯韦方程包括法拉第电磁感应定律描述了变安培环路定律、法拉第电磁感化的磁场产生电场的现象，即应定律和麦克斯韦-楞次定律电磁感应安培环路定律描述了磁场与电麦克斯韦-楞次定律描述了变化流之间的关系，即磁场对电流的电场产生磁场的现象，即电的磁力作用磁波的传播麦克斯韦方程的积分形式高斯定理描述了电场线在封积分形式的麦克斯韦方程包闭曲面上的电荷分布与电场括磁通连续性定理、高斯定强度之间的关系理和斯托克斯定理磁通连续性定理描述了磁场斯托克斯定理描述了磁场线线在封闭曲面上的穿透面积在封闭曲面上的磁通量与磁不变的特性场强度之间的关系麦克斯韦方程的矢量形式矢量形式的麦克斯韦方程包括矢量势和标量势是描述磁场和洛伦兹力公式描述了带电粒子矢量势、标量势和洛伦兹力公电场的物理量，它们可以用来在磁场中受到的力，即洛伦兹式求解磁场和电场的分布力THANK YOU。