2022-2023学年高二物理竞赛课件：磁场的高斯定理 安培环路定理

磁场的高斯定理 安培环路定理 一、磁感应强度和磁力线 磁场的高斯定理 安培环路定理 磁感应线 (Magnetic Field Lines) （1）磁感应线上任意一点的切线方向为该点磁感应强度的方向 （2）通过垂直于磁感应线的单位面积上的磁感应线的条数等于该处磁感应强度的大小. 磁感应线的作法： 性质： （1）不相交不中断（单值，连续，无奇点）。 （2）闭合（无源，有旋）。 孤立电流元不存在，比萨定律来确定磁场很不方便， 运动电荷在实验上也不容易操作， 通常用圆电流（试探磁矩）所受力矩来测定磁感应强度B。 力矩使得m转向B（p转向E） 这里的圆电流类似于磁偶极（小磁针，铁屑） 小铁屑（分子电流）的受力及分布，磁力线分布 如何形象化磁力线 电偶极子 磁力线 小磁针的磁感应线 圆电流的磁感线 电偶极子 磁力线 NS-NS的磁感线 磁力线 电偶极子 直线电流的磁感线 螺线管的磁感线 螺绕环的磁感线 磁力线 二、磁场通量定理 1、磁通量φm (Magnetic Flux) 1.定义：通过某一个面的磁力线的条数。 2.单位：韦伯 Wb S a 1） 无限小面元 2） 有限面积 2、磁通量的计算 3 闭合曲面 规定：外法线方向为 正向 S 磁感应线穿入 磁感应线穿出 磁场连续定理 磁通为零 = 0 磁场的高斯定理 不管是长直电流还是闭合线圈，磁力线都是闭合的， 磁力线不中断，通量为零 在稳恒电流的磁场中，磁感应强度 沿任一闭合环路的线积分，等于穿过该环路的所有电流的代数和的μ0倍。 二、安培定理（磁场环量定理）Ampère’s Law 环量定理： 平面角定义 (1) 闭合曲线包围一载流长直导线 I L L r d  证明： $