1、1 電流電流電流：電流就是電荷的定向運動。電流：電流就是電荷的定向運動。運流電流：裸露電荷的定向運動；運流電流：裸露電荷的定向運動；傳導電流：導線中的電流。傳導電流：導線中的電流。+- 運流電流附近既有電場也有磁場，運流電流附近既有電場也有磁場，而傳導電流周圍只有磁場。而傳導電流周圍只有磁場。電流的方向：規定電流的方向：規定正電荷的運動方向為電流的方向正電荷的運動方向為電流的方向。 電流強度：單位時間內通過截面電流強度：單位時間內通過截面S S的電量。的電量。dtdqI 注意：在導體中注意：在導體中q q包含兩個部分。一部分是通過截面包含兩個部分。一部分是通過截面的正電荷，另一部分是反向通過的

2、負電荷。的正電荷，另一部分是反向通過的負電荷。2實驗表明：在恒定電流周圍同時存在實驗表明：在恒定電流周圍同時存在電場電場和和磁場磁場。恒定磁場：恒定電流所產生的磁場。恒定磁場：恒定電流所產生的磁場。 穩恒磁場穩恒磁場3磁場：在電流周圍形成的一種物質。磁場：在電流周圍形成的一種物質。 特性：會對處于其中的運動電荷（電流）產生力的特性：會對處于其中的運動電荷（電流）產生力的 作用，稱為磁場力。作用，稱為磁場力。磁感應強度矢量磁感應強度矢量: :描述空間磁場分布。描述空間磁場分布。BmFqvB在磁場在磁場 空間中，若電荷空間中，若電荷q 以速度以速度 運動：運動：vB0max0limsinmqFFB

3、q vq v磁感應強度矢量磁感應強度矢量磁場磁極電流磁極電流( /) ()sinFFq dtv dtI dlsin4因此電流元因此電流元 在磁場在磁場 中受到的磁場力為：中受到的磁場力為：BIdlmdFIdlB說明：說明： 的方向與電荷受磁場力為零時的運動方向相同。的方向與電荷受磁場力為零時的運動方向相同。B5若若 由電流元由電流元 產生，產生，B 產生的磁感應強度為：產生的磁感應強度為：說明：說明： 、 、 三者滿足右手螺旋關系。三者滿足右手螺旋關系。dlB三、畢奧薩伐爾定律三、畢奧薩伐爾定律2004rrlIdBdlId Idlrr0為真空磁導率常數。為真空磁導率常數。710410 T m

4、A6真空中任意電流回路產生的磁感應強度：真空中任意電流回路產生的磁感應強度：2004rrlIdB7求半徑為求半徑為a a的電流環在其軸線上產生的磁場。的電流環在其軸線上產生的磁場。分析：在軸線上，磁場方向沿分析：在軸線上，磁場方向沿z z向。向。電流分布呈軸對稱。電流分布呈軸對稱。解：解：在電流環上任取電流元在電流環上任取電流元 ，Idl【例題【例題11-211-2】 jdlxyza(0,0,)Pz204rIdldB23222021222224RaIRRaRRaIdldBBzz8一、磁場的高斯定理一、磁場的高斯定理磁感應強度磁感應強度矢量矢量 （磁通密度矢量）（磁通密度矢量）( )B r電流元

5、電流元 產生的產生的 為：為：IdldB則整個電流回路產生的則整個電流回路產生的 為：為：B4.2 磁場的高斯定理和安培環路定理 2004rrlIdB2004rrlIdBd9說明說明: : 也為磁通密度矢量。由密度的定義：也為磁通密度矢量。由密度的定義：BdBds式中：式中： 為垂直于磁力線的面元；為垂直于磁力線的面元； 為穿過為穿過dsds面元的磁通量。面元的磁通量。dsd穿過閉合曲面穿過閉合曲面S S的磁通量為：的磁通量為：sdB10 在恒定磁場中，磁感應強度矢量穿過任意閉合面的在恒定磁場中，磁感應強度矢量穿過任意閉合面的磁通量為磁通量為0，即：，即： 上式表明：磁力線在空間任意位置是上式

6、表明：磁力線在空間任意位置是連續連續的。的。上式表明：上式表明：恒定磁場是無源場恒定磁場是無源場 孤立磁荷不存在孤立磁荷不存在3 3、真空中恒定磁場的高斯定理、真空中恒定磁場的高斯定理0sdB11在恒定磁場中，磁感應強度矢量沿任意閉合路徑的在恒定磁場中，磁感應強度矢量沿任意閉合路徑的環量等于其與回路交鏈的電流之和的環量等于其與回路交鏈的電流之和的 倍，即：倍，即：安培環路定理安培環路定理( (積分形式積分形式) )說明說明:(1) :(1) 指回路指回路C C所圍電流的代數和；所圍電流的代數和； (2) (2) 指回路指回路C C上的總磁感應強度上的總磁感應強度( (由由C C內外電流內外電流共同產生）。共同產生）。二、二、 安培環路定理安培環路定理0iiIl dB0iiIB12 半徑為半徑為a a的無限長直導體內通有電流的無限長直導體內通有電流I I，計算空間磁感應強度分布。計算空間磁感應強度分布。 aI分析：電流均勻分布在導體截面分析：電流均勻分布在導體截面上，呈軸對稱分布。上，呈軸對稱分布。解：根據安培環路定律解：根據安培環路定律 當當rara時時