磁感强度叠加原理优秀课件.ppt

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1、磁感强度叠加原理第1页，本讲稿共37页一、一、Biot Savart Laplace Biot Savart Laplace 定律定律 若磁场中，电流元若磁场中，电流元 到某点到某点P的矢径为的矢径为 ，则电流元在则电流元在P点产生的磁感应强度的大小点产生的磁感应强度的大小 与与 成正比，与成正比，与 经过小于经过小于 的角转到的角转到矢径矢径 的方向的角的正弦成正比，与的方向的角的正弦成正比，与 的平的平方成反比，其方向为方成反比，其方向为 的方向。的方向。P2023/2/82第2页，本讲稿共37页令：令：P2023/2/83第3页，本讲稿共37页(电流元电流元在空间产生的磁场在空间产生的磁

2、场)毕奥毕奥萨伐尔定律萨伐尔定律 （实验）（实验）P*真空磁导率真空磁导率 毕奥毕奥-萨伐尔定律萨伐尔定律4第4页，本讲稿共37页电流元电流元在空间产生的磁场在空间产生的磁场P*5第5页，本讲稿共37页P*任意载流导线在点任意载流导线在点 P 处的磁感强度处的磁感强度磁感强度叠加原理磁感强度叠加原理6第6页，本讲稿共37页例例 判断下列各点磁感强度的方向和大小判断下列各点磁感强度的方向和大小.1、5点点：3、7点点：2、4、6、8 点点：毕奥毕奥萨伐尔定律萨伐尔定律123456787第7页，本讲稿共37页 例例1 载流长直导线的磁场载流长直导线的磁场.解解二二 毕奥毕奥-萨伐尔定律应用举例萨伐

3、尔定律应用举例CD 方向均沿方向均沿 x 轴的负方向轴的负方向P*方向：沿负方向：沿负 x8第8页，本讲稿共37页 的方向沿的方向沿 x 轴的负方向轴的负方向PCD*统一变量统一变量9第9页，本讲稿共37页PCD1、半无限长、半无限长载流长直导线载流长直导线PP2、沿长线上、沿长线上10第10页，本讲稿共37页I3、无限长、无限长载流长直导线载流长直导线PCD 电流与磁感强度成电流与磁感强度成右螺旋关系右螺旋关系11第11页，本讲稿共37页 例例2 圆形载流导线圆形载流导线轴线上轴线上的磁场的磁场(I,R).p*解解12第12页，本讲稿共37页p*I讨讨论论（1）若线圈有若线圈有 匝匝（2）（

4、3）13第13页，本讲稿共37页推推广广 (1)环心环心IoRp*I14第14页，本讲稿共37页 (1)环心环心IoR方法方法2：R (3)oIo (2)RI15第15页，本讲稿共37页 Ad(4)*oI(5)*16第16页，本讲稿共37页练习：练习：=80RImRIRIpmm4 8300+=17第17页，本讲稿共37页例例3 求图中环心求图中环心O 处的磁场处的磁场.解解IOI1I218第18页，本讲稿共37页 例例4 无限长直导线在无限长直导线在P 处完成半径为处完成半径为R 的圆，当的圆，当通以电流通以电流I 时，求圆心时，求圆心O 点的磁感强度大小点的磁感强度大小.解解IPRO19第1

5、9页，本讲稿共37页例例5 在真空中，将一根无限长载流导线在一在真空中，将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状，并通以电流平面内弯成如图所示的形状，并通以电流I，则圆心，则圆心O 点的磁感强度点的磁感强度B 的值为的值为aIO20第20页，本讲稿共37页例例6 在平面内，有两根互相绝缘、分别通有电流在平面内，有两根互相绝缘、分别通有电流 和和I 的长直导线，设两根导线相互垂直，则在的长直导线，设两根导线相互垂直，则在该该平平面内，求磁感强度为零的点的轨迹方程面内，求磁感强度为零的点的轨迹方程.解解IP(x,y)xyOxy*21第21页，本讲稿共37页IS三三 磁偶极矩磁偶极矩IS 说

6、明：说明：只有当只有当载流线圈载流线圈面面积积S很小，或场点很小，或场点距距载流线圈载流线圈很远时，才能把很远时，才能把载流线圈载流线圈叫做叫做磁偶极子磁偶极子.圆电流：圆电流：（载流线圈）（载流线圈）22第22页，本讲稿共37页 如图所示，有一长为如图所示，有一长为l,半径为半径为R的载流密的载流密绕直螺线管，螺线管的总匝数为绕直螺线管，螺线管的总匝数为N，通有电流，通有电流I.设把螺线管放在真空中，求管内轴线上一点处设把螺线管放在真空中，求管内轴线上一点处的磁感强度的磁感强度.例例 载流直螺线管内部的磁场载流直螺线管内部的磁场.pR *23第23页，本讲稿共37页解解 由圆形电流磁场公式由

7、圆形电流磁场公式pR *op*I24第24页，本讲稿共37页R *o25第25页，本讲稿共37页 讨讨 论论（1）P点位于管内点位于管内轴线中点轴线中点R *oP26第26页，本讲稿共37页（2）无限长的）无限长的螺线管螺线管 （3）半无限长）半无限长螺线管螺线管xBOR *oPR o（均匀磁场）（均匀磁场）端点端点27第27页，本讲稿共37页四四 运动电荷的磁场运动电荷的磁场S一个运动电荷一个运动电荷激发的磁场：激发的磁场：28第28页，本讲稿共37页+适用条件适用条件运动电荷的磁场运动电荷的磁场29第29页，本讲稿共37页 例例4 半径为半径为 的带电薄圆盘的电荷的带电薄圆盘的电荷面密度为

8、面密度为 ，并以角，并以角速度速度 绕通过盘心垂绕通过盘心垂直于盘面的轴转动，直于盘面的轴转动，求求圆盘圆盘中心中心的磁感强的磁感强度度.30第30页，本讲稿共37页解法一解法一 圆电流的磁场圆电流的磁场向外向外向内向内31第31页，本讲稿共37页解法二解法二 运动电荷的磁场运动电荷的磁场32第32页，本讲稿共37页1、毕奥毕奥萨伐尔定律萨伐尔定律小结：小结：2、磁感强度叠加原理磁感强度叠加原理、运动电荷的磁场运动电荷的磁场33第33页，本讲稿共37页无限长载流长直导线无限长载流长直导线圆电流圆电流轴线上轴线上的磁场的磁场圆电圆电流流环心环心的磁场的磁场无限长的螺线管无限长的螺线管 、典型的公式典型的公式34第34页，本讲稿共37页复习复习:矢量点积和叉积矢量点积和叉积(1)数量积（点积）数量积（点积）35第35页，本讲稿共37页(2)向量积（叉积）向量积（叉积）方向：右手螺旋法则方向：右手螺旋法则36第36页，本讲稿共37页两两垂直定理两两垂直定理两个边相互正交，则两个角相等两个边相互正交，则两个角相等37第37页，本讲稿共37页