电磁学第七章

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通过面元ds的电场强度通量为： d ⑶ 点电荷位于任意封闭曲面外：
q 4 0
d
曲面S1、S2对点q 所张立体角有： 此封闭曲面的电通量为：
d
S
d d
S1 S2
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(4)任意点电荷系情况： N个点电荷的点电荷系激发的电场。 n个点电荷在封闭曲面S内；
为点函数，记作
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电场强度叠加原理 （1)点电荷的电场 （2）点电荷系的电场
(3)连续带电体的电场
E dE
dq r 2 0 4 0 r
1
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原则上可以求出任意带 电体在空间任意点激发 的电场强度
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求解连续分布电荷的电场的一般步骤：
·
高斯面内有： 由高斯定理得：
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·
可见： ⑴ 均匀带电球壳的场强在球壳表面不连续。 ⑵ 均匀带电球壳在其外部产生的场强， 相当于把电荷全部集中于球心时点 电荷的场强。 ⑶ 均匀带电球体的场强分布：
E
(球壳)
o
E
(球体)
r
返回 退出 上页 下页 o
r
课 堂 练 习
球体
计算均匀带电球体内外的场强分布，已知q,R
1 1 ( ) 4 0 r2 r1
பைடு நூலகம்
qqo
做功与路径无关
点电荷系的电场中 根据电场的叠加性，试探电荷受多个电场作用
解： q 通量 R
r<R
电量
r>R
电量 高斯定理
高斯定理
场强
场强
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磁力的性质
01
02
03
磁性相互作用
磁力具有相互作用的性质， 即磁体之间会通过磁场相 互作用，产生吸引或排斥 的力。
磁场方向
磁力的方向与磁场方向有 关，遵循左手定则或右手 定则。
Байду номын сангаас
磁性材料
某些材料具有明显的磁性， 称为磁性材料，如铁、钴、 镍等。
磁力在生活中的应用
磁悬浮列车
利用磁力排斥原理，使列 车悬浮于轨道之上，减少 摩擦力和阻力，提高运行 速度。
扬声器和耳机
利用磁力驱动线圈振动， 产生声音。
磁性材料的应用
磁性材料在电子、通信、 医疗等领域有广泛应用， 如磁盘、磁带、磁共振成 像等。
02 磁场与电流
磁场的基本概念
磁场
磁感应强度
是描述磁力作用的空间场，具有方向 和强度。
描述磁场强度的物理量，单位是特斯 拉（T）。
磁力线
磁场中磁力作用的路径，表示磁场的 方向和强度。
安培环路定律的证明
总结词
安培环路定律可以通过实验和数学推导进行证明。
详细描述
安培环路定律可以通过实验观察得到，例如通过观察通电导线周围的磁场分布， 可以发现磁场线总是沿着电流方向闭合。此外，通过使用微积分和矢量场理论， 也可以从数学上推导出安培环路定律。
安培环路定律的应用
总结词
安培环路定律在电磁学、电机工程和物理学中有广泛的应用。
详细描述
安培环路定律是电磁学和电机工程中的基本原理之一，用于分析和计算磁场和电流之间的关系。在发电机和变压 器等电气设备的设计和制造中，安培环路定律被用来计算磁场和磁通量，从而优化设备的性能。此外，在物理学 中，安培环路定律也被用于研究电磁场和电磁波的传播。

电场强度通量，高斯定理
28
迈克尔·法拉第(Michael Faraday，1791-1867)
英国著名物理学家、化学家。在化学、电化学、电磁学等领域 都做出过杰出贡献。他家境贫寒，未受过系统的正规教育，但却在 众多领域中作出惊人成就，堪称刻苦勤奋、探索真理、不计个人名 利的典范。
1、希望你们年青的一代，也能象蜡烛为人照明那样， 有一分热，发一分光，忠诚而脚踏实地地为人类伟大的事
2、一旦科学插上幻想的翅膀，它就能赢得胜利。
3、我不能说我不珍视这些荣誉，并且我承认它很有价值， 不过我却从来不曾为追求这些荣誉而工作。
4、拼命去争取成功，但不要期望一定会成功。
5、科学家不应是个人的崇拜者，而应当是事物的崇拜者。 真理的探求应是他唯一的目标。
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一 电场线
1 规定
E
R 2 )3
2
q E 4 πε0 x2
o 2R 2
x
Eo 0
（3） dE 0
R
P
dx
xo x
x
x 2R
2
23
例2 有一半径为R，电荷均匀分布的薄圆
盘，其电荷面密度为 . 求通过盘心且垂直
盘面的轴线上任意一点处的电场强度.
R
o xPx
24
解 σ q / πR2 dq 2 π rdr
dEx
E
dE
1 4πε0
er r2
dq
电荷面密度 dq σdS
E
S
1 4πε0
σer r2
dS
dq
+
r
dE
P
15
电荷连续分布的电场
1 dq dE 4 πε0 r 2 er

r r M = χmH
r r B = µ0 (1+ χm)H
令 r =1+ χm µ
潍坊学院
r r r B = µ0µr H = µH
7.1.4 磁介质存在时静磁场的基本规律
v v ∫ H ⋅ dl = I
L
S
v v ∫∫ B ⋅ dS = 0
v H= v B v −M
µ0
v v B = µH
潍坊学院
r L
进动
e r ∆pm
r B0
可以证明： r 可以证明：不论电子原来的磁矩与磁场方向之间的夹角 r 是何值， 是何值，在外磁场 B 中，电子角动量 L 进动的转向总是和 磁 0 r 的方向构成右手螺旋关系。 力矩 M的方向构成右手螺旋关系。这种等效圆电流的磁矩的 r 的方向相反。 方向永远与 B 的方向相反。 0 附加磁矩：因进动而产生的等效磁矩称为附加磁矩， 附加磁矩：因进动而产生的等效磁矩称为附加磁矩，用 r 表示。 符号 ∆pm 表示。 潍坊学院
∫(µ
r 定义 H =
潍坊学院
r B
0
r B
r r − M) ⋅ d = ∑I l
r r 则 ∫ H ⋅ dl = ∑I
µ0
r − M 为磁场强度
有磁介质时的 安培环路定理
磁介质中的安培环路定理： 磁介质中的安培环路定理 ： 磁场强度沿任意闭合路径的 线积分等于穿过该路径的所有传导电流的代数和。 线积分等于穿过该路径的所有传导电流的代数和。
v 2、磁化强度 M 与磁化电流 I ′ 的关系
l
磁介质体内
n
之外不套链
v dl
一进一出 穿过曲面的总磁化电流为
面矢（分子电流所围） 面矢（分子电流所围）