第2章电磁场的基本理论1精选文档.ppt

第2章电磁场的基本理论1本讲稿第一页，共十一页2.1 电磁场中的基本物理量和基本实验定律电磁场基本物理量基本实验定律源量场量电荷电流电场强度磁感应强度体电荷面电荷线电荷点电荷体电流面电流线电流库仑定律安培力定律本讲稿第二页，共十一页带电体的电荷以离散的方式分布：q（代数量）=e的正或负整数倍2、点电荷 当带电体的几何尺寸远小于观察点至带电体的距离时，将带电体电荷看成集中在带电体的中心上，带电体抽象为一个几何点模型。相对意义上的概念。电子：质子：一、电荷及电荷密度1、基本电荷的电量本讲稿第三页，共十一页3、连续分布的电荷及电荷密度体电荷分布：电荷体密度 面电荷分布：电荷面密度 线电荷分布：电荷线密度 本讲稿第四页，共十一页2、恒定电流：电荷流动的速度不随时间改变 3、体电流分布的体电流（面）密度 A/m2式中en为电流密度J 的方向，也是面积元S的正法线单位矢量。即：空间任一点J 的方向是该点正电荷运动的方向，大小等于在该点与en垂直的单位面积的电流。任意截面的电流是电流密度矢量在此面积上的通量。二、电流及电流密度1、电流强度(代数量)：A(安培)本讲稿第五页，共十一页注意：面电流是在厚度为零的表面上流过的电流，其所占体积为零，是一种抽象的概念。体电流密度是有限值，在体积为零的表面上流过的电流为零。5、线电流分布的电流元：I dl 4、面电流分布的面电流（线）密度：本讲稿第六页，共十一页F/m真空的介电常数q1q2r1r2RF12OF12表示q1对q2的作用力 真空中有N个点电荷时，位于r 处的点电荷q 受到的作用力等于其它点电荷对q 的作用力的叠加：三、库仑定律和电场强度静电场：空间位置固定、电量不随时间变化的电荷产生的电场。1、库仑定律 两个点电荷之间相互作用力的定量描述。是从q1指向q2的单位矢量真空中，两个点电荷q1和q2，有本讲稿第七页，共十一页电场强度是一个矢量函数 电场强度的大小等于单位正电荷在该点所受电场力的大小电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向一致n个点电荷的电场：2、电场强度 （q0：试验电荷）3、点电荷q的电场强度 即：电场强度的大小与距离的平方成反比，与源电荷的电荷量成正比。本讲稿第八页，共十一页4、连续分布电荷的电场强度 面电荷分布体电荷分布线电荷分布本讲稿第九页，共十一页四、安培力定律和磁感应强度1、安培力定律 真空中电流回路之间的相互作用力的规律。电流回路之间相互作用力通过磁场传递。式中真空中的磁导率 H/m 电流I1的回路对电流I2回路的作用力 F12为真空中的安培力定律本讲稿第十页，共十一页2、磁感应强度（或磁通密度）B磁感应强度（又称磁通密度），单位：T（特斯拉）或Wb/m2（韦伯/米2）或Gs(高斯），1Gs=10-4 T。磁感应强度B是矢量函数，表征磁场特性的基本场量，与回路C1的位置和形状以及电流的大小和方向有关。毕奥-沙伐定律体分布电流 面分布电流本讲稿第十一页，共十一页