电磁学解题指导(7)
时间:2026-01-17
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5 欧姆定律
V1 V2l,R ; RS
dVdl1dldIdV(2) 大学物理 dI , ,R , j,E Rds dsdsdl(1) 中学物理 欧姆定律 I
(3) 欧姆定律的微分形式
6 磁场
磁铁、电流和运动电荷,不论是同类之间还是彼此之间,都存在磁力的相互作用。一切磁力都起源于电荷的运动,磁力是通过磁场传递的。也就是说,运动电荷(包括电流或磁铁)在其周围空间激发磁场,磁场再作用于运动电荷(电流或磁铁)。磁场也是电磁场的一种特殊存在方式,是物质的另一种形态。
7 磁感应强度
磁感应强度是描述磁场各处强弱和方向的物理量,它的定义有三种方法:
(1) 用磁场对运动电荷的作用来描述磁场。在磁场的每一点都有一个特定的方向,当试探电荷q0沿着这个方向运动时不受力,这个特定的方向定义为的方向。在磁场中的每一个点,当试探电荷q0的运动速度与B垂直时,它所受的力最大为Fmax,则定义B的大小为 B Fmax; q0V
(2) 用电流元在磁场中所受的力来描述磁场,把试探电流元Idl放在磁场中的某点处,它所受到的力与试探电流元Id取向有关。在某个特定的方向上,
F受力为零,而与它垂直的方向,受力最大为Fmax,则定义B的大小为B max。 Idl
(3) 利用小电流线圈在磁场中所受的力矩来描述磁场,将载流线圈放在磁场中的某点处,它可以自由转动,则定义线圈在平衡时的正法线方向(电流方向与线圈的关系由右手螺旋法则决定)为B的方向,其大小为
MB max,式中Mmax为钱圈受到的最大力矩,I和S为线圈中的电流和其IS
面积。磁感应强度的单位是T(特斯拉),在高斯单位制中用Gs,1T 104Gs。
8 毕奥——萨伐尔(实验)定律
把任意形状的载流导体划分为许多电流元,整个载流导体所产生的磁场,就是这些电流元所产生的磁场的叠加。
电流元Idι在空间某点P产生的磁感应强度dB的大小与Idι成正比、与Idι到P点处的矢径r之间的夹角成正比,而与r²成反比。 0Idsin 0Id 234 4 rr
9 磁感应强度叠加原理
磁场中某点的总磁感应强度(或称磁场)等于所有电流元各自在该点产生的磁感应强度的矢量和。 Id 数学表达式: d 0 , 4 lr3数学表达方式为:dB