2020年高中物理竞赛-电磁学篇（电磁场理论）02宏观电磁场的基本规律：安培定律与恒定电流的磁场(共11张PPT)

电磁场理论 Electromagnetic Theory 2020高中物理竞赛 （电磁学篇） 1 Ampere定律 Ampere对电流的磁效 应进行了大量的实验研 究，在 1821～1825年 之间， 设 计 并完成了 四个关于电流相互作用 的精巧实验，得到了电 流相互作用力公式, 称 为Ampere定律。 §2.3 Ampere定律与恒定电流的磁场 §2.3 Ampere定律与恒定电流的磁场 I0d l 实验进一步证明，电流体对于置其中的电流元 有力的作用，电流元 受到的作用力是电流体 中所有电流与电流元 作用的叠加。 I0d l I0d l I0d l 2 Biot—Savart 定律与磁感应强度 实验证明，任一恒定电流元Idl在其周围空 间激发出对另一恒定电流元（或磁铁）具 有力作用的物理量，称为磁场。恒定电流 元之间的相互作用力是通过磁场传递的， 对恒定电流有力的作用是磁场的基本特性 §2.3 Ampere定律与恒定电流的磁场 区域V上的磁感应强度的数值为 检验电流元受到作用力最大值 与检验电流元比值的极限 磁感应强度的方向垂直电流元与 电流元受力方向所构成的平面， 三者满足右手螺旋法则。 §2.3 Ampere定律与恒定电流的磁场 dF I0 dl B §2.3 Ampere定律与恒定电流的磁场 3 磁矢位 如果记 磁感应强度矢量可表示为： 称为磁矢位。 4 磁场的基本性质 （1) 恒定电流的磁场是无散场，即： 所以 这说明磁场力线是闭合的，没有起点 也没有终点。 §2.3 Ampere定律与恒定电流的磁场 （2) 恒定电流的磁场是有旋场，电流是磁场的 涡旋源。 §2.3 Ampere定律与恒定电流的磁场 5 磁场对运动带电粒子的作用力 电荷运动形成电流，磁场对电流的作用力实际上是对运动电荷的作用力。从而得到 称为称为Lorentz力 。磁场对运动带电粒子的作 用力与粒子运动的方向垂直，这说明磁场对带电