1、1.磁现象磁体磁体天然:磁石天然:磁石人工:永久磁铁等人工:永久磁铁等34Fe O永磁体永磁体(1)磁铁具有磁性磁铁具有磁性l 磁铁的特征磁铁的特征SN磁南极磁北极磁极l东汉王充东汉王充论衡论衡描述:描述:“司南之杓,投之于地,司南之杓,投之于地,其其柢柢(ch)指南。指南。”l司南勺司南勺最早的指南器具最早的指南器具NS地球的南极磁北极 地球的北极磁南极 p 地磁偏角地磁偏角)(2)磁力磁力同名磁极相互排斥,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。异名磁极相互吸引。(3)自然界)自然界磁单极不存在磁单极不存在?寻求磁单极问题寻求磁单极问题?磁场磁场2.2.磁与电的联系磁与电的联系:磁起源于电流:
2、磁起源于电流静电场静电场静止的电荷静止的电荷奥斯特奥斯特18201820年年 奥斯特奥斯特 磁针上的电碰撞实验磁针上的电碰撞实验“猛然打开了科学中一个黑暗领域的大门。猛然打开了科学中一个黑暗领域的大门。”法拉第法拉第(1 1)实验)实验(2 2)理论解释)理论解释:安培分子电流假说安培分子电流假说磁的根源磁的根源l安培安培18221822年提出磁性起源的假设年提出磁性起源的假设:一切磁性皆起源于内一切磁性皆起源于内部电流部电流分子电流分子电流l磁性来源于电流(运动电荷)磁性来源于电流(运动电荷)l电流有磁效应电流有磁效应 SINS分子电流分子电流(园电流)(园电流)无外场无外场有外场有外场(3
3、 3)磁场磁场 磁体或电流磁体或电流(运动电荷)(运动电荷)磁体或电流磁体或电流(运动电荷)(运动电荷)磁场磁场激发激发作用作用磁场的主要特征:磁场的主要特征:l对磁场中的磁体或电流(运动电荷)有对磁场中的磁体或电流(运动电荷)有力的作用力的作用 3.磁感应强度l大小:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力大小:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F F跟电流跟电流I I和导线长度和导线长度L L的乘积的乘积ILIL的比值叫磁感应强度大小。的比值叫磁感应强度大小。ILFB l方向:小磁针静止时北极所指方向:小磁针静止时北极所指的方向,规定为该点的磁感应强的方向,规定为该点的磁
4、感应强度的方向,简称该点的磁场方向。度的方向,简称该点的磁场方向。l单位:单位:特斯拉特斯拉(T T)mANT11l物理意义:长度为物理意义:长度为1m1m的导线通过的导线通过1A1A的的电流时,在电流时,在1T1T的磁场中受到的力是的磁场中受到的力是1N1N。磁场的叠加原理磁场的叠加原理l若干个电流附近的磁场的磁感应强度是由这几个电若干个电流附近的磁场的磁感应强度是由这几个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的,这就是磁场的叠加原理。加而成的,这就是磁场的叠加原理。l由于磁感应强度是矢量,所以在计算磁感应强度时,由于磁感应强度是
5、矢量,所以在计算磁感应强度时,与力的计算方法相同,可利用平行四边形定则或正交与力的计算方法相同,可利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解。分解法进行合成与分解。4.磁感应线规定规定磁感应线上各点切线方向就磁感应线上各点切线方向就是该点的磁感应强度的方向。是该点的磁感应强度的方向。用磁感应线的疏密程度表示磁感应强度的大小。用磁感应线的疏密程度表示磁感应强度的大小。B几种典型的磁场几种典型的磁场B赤道赤道B B北半球北半球地磁场地磁场赤道:赤道:平行地面平行地面由南指北由南指北北半球:北半球:有平行有平行地面由南指北的地面由南指北的水平分量,竖直水平分量,竖直向下的分量向下的分量直线电流周围
6、磁场直线电流周围磁场(右手螺旋定则)(右手螺旋定则)l安培定则:安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。向就是磁感线的环绕方向。l磁感线为以导线上磁感线为以导线上的各点为圆心的同心的各点为圆心的同心圆,且在跟导线垂直圆,且在跟导线垂直的平面上的平面上环形电流周围磁场环形电流周围磁场l安培定则安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中
7、心轴线上磁感线的方向。线上磁感线的方向。l环形电流的磁环形电流的磁场可等效为小磁场可等效为小磁针或条形磁铁针或条形磁铁通电螺旋管周围磁场通电螺旋管周围磁场等效等效安培定则:安培定则:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指所指的方向用右手握住螺旋管,让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋跟电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。管内部磁感线的方向。(大拇指指向螺旋管北极)(大拇指指向螺旋管北极)性质性质无始无终的涡旋状闭合曲线无始无终的涡旋状闭合曲线(或二端伸向或二端伸向)。二条磁感应线不相交。二条磁感应线不相交。5.5.磁通量磁通量:磁应线通量:磁应线通量 sBsBn在均匀磁场中:在均匀磁场中:cosmBSBSSI制中:韦伯制中:韦伯 112WBT m