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《真空中的磁场自学指导书》
一、本部分研究的主要
问题:
1.磁场对电流作用的规律:洛仑兹力公式和安培力公式。
2.电流产生磁场的规律:毕─萨定律、磁场的叠加原理。
3.磁场的基本性质:B.
的高斯定理和安培环路定理。
二、自学内容和日程安排:
自学书第十七章、第十八章内容,按教学日历进度进行(书中带*号的章节可不看)。
三、自学应达到的教学要求:
1.理解磁感强度B.
的定义:大小
qvsin.
F
B.m,方向满足qBFmv.....的矢量积关系,
也可以将大小、方向统一表示为:
..
v
v
q
Fe
Bm
..
..
.最大。
2.掌握洛仑兹力公式FqB....v.和安培力公式FIlB...d.d.。
3.会分析平面线电流圈在磁场中受的力和力矩,理解磁矩的定义。
4.搞清霍耳效应和它的机理,会利用洛仑兹力的规律分析霍耳电场的方向,了解霍耳效应的
应用。
5.掌握磁通量的概念,搞清B.
线的特点,能定性画出一些典型电流分布的磁场的B.
线。
6.掌握毕—萨定律
2
0
4π
d
d
r
Ile
Br
....
.
.
,要搞清定律中各量的意义,特别要搞清各量的方向
之间的关系。要会用该定律的积分形式.
.
.L
r
r
Ile
B2
0
4π
..d..
求某些简单电流分布的磁场
(注意,在毕.萨定律的积分形式中,已经利用了磁场的叠加原理)。
7.掌握磁场的叠加原理..iBB..,会利用该原理在一些已知的简单电流分布的磁场的
2
基础上求得较复杂电流分布的磁场。
8.掌握反映磁场基本性质的两个定理:B.
的高斯定理...SB.ds.0和安培环路定理
....LBdl.0I内..。要搞清定理的确切意义,要会应用这两个定理定性分析和判断磁场
以及定量计算某些具有平面对称和柱对称的电流分布的磁场。
9.熟悉以下典型的电流分布的磁场:
▲一段载流直导线的磁场:(coscos)
4π12
0..
.
..
r
I
B,B.
线的绕向与电流流向成右手螺旋
关系(要记住)。
无限长直载流导线的磁场:
r
I
B
2π
0.
.(要记住)。
▲无限长均匀载流薄圆筒内外的磁场:
r
I
BB
2π
00.
内.外.,(要记住)。
▲无限长直载流密绕螺线管与螺绕环内、外的磁场:
,外内0,0..BnIB.B.
的方向与电流绕向成右手螺旋关系(要记住)。
▲圆电流圈中心点和轴线上的磁场:
R
I
B
2
.0
中心.(要记住);
B
Rx
IS
B.,轴线2232
0
2π(.)
.
.
的方向与电流绕向成右手螺旋关系。
10.在自学中要适当地作笔记,自学完全部内容后要能够整理出本部分讨论问题的线索,
并能
系统地总结出求解磁场的各种方法(叠加法、毕—萨定律法、安培环路定理法)
以及这些方法的要点和适用对象。
11.自学中要注意将磁场的概念和规律与电场的概念和规律做比较。