稳 恒 磁 场
静电荷
运动电荷
稳恒电流
静电场 稳恒磁场
电场 磁场
学习方法,类比法
（下一页）
本讲提要
（下一页）
基本内容：
1、磁场与磁感应强度 B ；
2、磁通量与磁场高斯定理
3、毕 --萨伐尔定律及其应用
基本要求：
☆ 掌握 B 的定义；
☆ 理解磁通量的概念，会计算较简单情况下的磁通量；
☆ 理解磁场的高斯定理；
☆ 了解毕奥 — 萨伐尔定律及其应用 ；
☆ 会计算直线和圆环电流产生的 B ；
☆ 会利用磁场的叠加原理计算简单情形电流产生的 B 。
§ 11.1 磁场 磁感应强度
一、基本磁现象
S N S N
I
S N
磁性 同极相斥 异极相吸
电流的磁效应
1820年
奥斯特
天然磁石
（下一页）
载流导线之间的磁相互作用
I
F
F
运动电荷受到的磁作用
电子束
N
S +
（下一页）
运动电荷之间的相互作用力
me FFF
??? ??
（下一页）
安培分子电流假说 — 磁铁磁性的起源
一切磁现象都起源于运动电荷
产生
产生
作用
作用
运动电荷 运动电荷
磁场
磁场
磁场
n?I
N S
（下一页）
小磁针在磁场中受磁力矩作用发生偏转 。
S N当磁针沿某一特殊方向时, 所受磁
力矩为最大 Mmax;当沿与前一方向
垂直的方向时, 所受磁力矩为零 。
小磁针的磁矩,— 表示磁针的指向与磁性的强弱 。
mp
?
定义,磁 感 强 度
的大小为
mp
MB max?
mp
?
B?
mM
?
BpM mm ??? ??
三者构成右
手螺旋关系
（下一页）
二,磁感应强度 B— 描 述磁场强弱与方向的物理量
1,利用小磁针在磁场中受力矩定义磁感应强度 B
小磁针所受磁力矩的大小与方向和
Pm的大小及方向有关 。
磁感强度
的方向为
小磁针不受磁力矩
时 N 极的指向。
当电荷沿某一特殊方向运动
时, 所受磁力为最大 Fmax;当
沿与前一方向垂直的方向运
动时, 所受磁力为零 。
定义,磁感强度的大小为：
qv
FB max?
BvqF m ??? ??
三者构成右手
螺旋关系 。
（下一页）
+
v? q
α
B?
mF
?
2,利用运动电荷在磁场中的受力定义磁感应强度 B
运动电荷所受的磁力 Fm 大小
和方向与 q,v 及 α 有关 。
磁感强度的方向为,===运动电荷不受磁力
时的速度方向。
3,利用电流元在磁场中的受力定义磁感应强度
电流元的定义,
Ild
?
lId?
电流元所受的磁力大小和方向与
电流元的空间取向有关 。
当电流元沿某一特殊方向时, ======
所受磁力为最大 dFmax;当沿与前一方向
垂直的方向放置时, 所受磁力为零 。
定义,磁 感 强 度
的大小为 IdldFB max?
BlIF m ??? ?? dd
lId?
mFd
?
B?
磁感强度的单位, T（ 特斯拉）
GT 4101 ? （高斯）
三者构成右
手螺旋关系
（下一页）
磁感强度
的方向为
电流元不受磁
力时的指向。
B?
1,磁感应线
方向：切线
密度：
?
? SNB ??
aaB
?
b
bB
?
c
cB
?
三,磁感应线 磁通量 磁场的高斯定理
磁力线较密处磁场较强
1) 磁 感 线是闭合线 ;
2)任意两条磁 感 线不相交 ;
3)磁 感 线与其源电流相互套连,
==构成右手螺旋,
（下一页）
B 线
I
直线电流的
磁感线
圆电流的
磁感线
I
通电螺线管的
磁感线
I
I
（下一页）
S
?
S
BSB ??
?? ??? dsc o sBsdBB ?? ?? ? ???? dsc o sBsdBB ?? ??
S
B?
n?
?
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S
ds
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2、磁通量 — 穿 过任意曲面的磁感线数（ 单位：韦伯 ）
B?
B? B
?
?? c o sBSSBB ??? ??
? ??? sdBB ??
（下一页）
（ 符号,Wb）
3、磁场的高斯定理
0??? sdB ??
穿过任意闭合曲面的磁通量如何?
S
B?
?? ?? i
s
qsdE
0
1
?
??
比较?
静电场, 电力线起于正电荷、止于负电荷
稳恒磁场, 磁感力线闭合、无自由磁荷
穿过任意闭合曲面的磁通量
等于零,称为磁场的高斯定理
磁场是无源场静电场是有源场
（下一页）
课
堂
练
习
021 ???? SS? 021 ??? )RB(S ??
2
1 RBS ????
R
O
1S
2S
B?
1,求均匀磁场中
半球面的磁通量
（下一页作业 ）
作 业
P176 T11-2
（结束）
静电荷
运动电荷
稳恒电流
静电场 稳恒磁场
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学习方法,类比法
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本讲提要
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基本内容：
1、磁场与磁感应强度 B ；
2、磁通量与磁场高斯定理
3、毕 --萨伐尔定律及其应用
基本要求：
☆ 掌握 B 的定义；
☆ 理解磁通量的概念，会计算较简单情况下的磁通量；
☆ 理解磁场的高斯定理；
☆ 了解毕奥 — 萨伐尔定律及其应用 ；
☆ 会计算直线和圆环电流产生的 B ；
☆ 会利用磁场的叠加原理计算简单情形电流产生的 B 。
§ 11.1 磁场 磁感应强度
一、基本磁现象
S N S N
I
S N
磁性 同极相斥 异极相吸
电流的磁效应
1820年
奥斯特
天然磁石
（下一页）
载流导线之间的磁相互作用
I
F
F
运动电荷受到的磁作用
电子束
N
S +
（下一页）
运动电荷之间的相互作用力
me FFF
??? ??
（下一页）
安培分子电流假说 — 磁铁磁性的起源
一切磁现象都起源于运动电荷
产生
产生
作用
作用
运动电荷 运动电荷
磁场
磁场
磁场
n?I
N S
（下一页）
小磁针在磁场中受磁力矩作用发生偏转 。
S N当磁针沿某一特殊方向时, 所受磁
力矩为最大 Mmax;当沿与前一方向
垂直的方向时, 所受磁力矩为零 。
小磁针的磁矩,— 表示磁针的指向与磁性的强弱 。
mp
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定义,磁 感 强 度
的大小为
mp
MB max?
mp
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B?
mM
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三者构成右
手螺旋关系
（下一页）
二,磁感应强度 B— 描 述磁场强弱与方向的物理量
1,利用小磁针在磁场中受力矩定义磁感应强度 B
小磁针所受磁力矩的大小与方向和
Pm的大小及方向有关 。
磁感强度
的方向为
小磁针不受磁力矩
时 N 极的指向。
当电荷沿某一特殊方向运动
时, 所受磁力为最大 Fmax;当
沿与前一方向垂直的方向运
动时, 所受磁力为零 。
定义,磁感强度的大小为：
qv
FB max?
BvqF m ??? ??
三者构成右手
螺旋关系 。
（下一页）
+
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2,利用运动电荷在磁场中的受力定义磁感应强度 B
运动电荷所受的磁力 Fm 大小
和方向与 q,v 及 α 有关 。
磁感强度的方向为,===运动电荷不受磁力
时的速度方向。
3,利用电流元在磁场中的受力定义磁感应强度
电流元的定义,
Ild
?
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电流元所受的磁力大小和方向与
电流元的空间取向有关 。
当电流元沿某一特殊方向时, ======
所受磁力为最大 dFmax;当沿与前一方向
垂直的方向放置时, 所受磁力为零 。
定义,磁 感 强 度
的大小为 IdldFB max?
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B?
磁感强度的单位, T（ 特斯拉）
GT 4101 ? （高斯）
三者构成右
手螺旋关系
（下一页）
磁感强度
的方向为
电流元不受磁
力时的指向。
B?
1,磁感应线
方向：切线
密度：
?
? SNB ??
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b
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三,磁感应线 磁通量 磁场的高斯定理
磁力线较密处磁场较强
1) 磁 感 线是闭合线 ;
2)任意两条磁 感 线不相交 ;
3)磁 感 线与其源电流相互套连,
==构成右手螺旋,
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B 线
I
直线电流的
磁感线
圆电流的
磁感线
I
通电螺线管的
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I
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2、磁通量 — 穿 过任意曲面的磁感线数（ 单位：韦伯 ）
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（ 符号,Wb）
3、磁场的高斯定理
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穿过任意闭合曲面的磁通量如何?
S
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比较?
静电场, 电力线起于正电荷、止于负电荷
稳恒磁场, 磁感力线闭合、无自由磁荷
穿过任意闭合曲面的磁通量
等于零,称为磁场的高斯定理
磁场是无源场静电场是有源场
（下一页）
课
堂
练
习
021 ???? SS? 021 ??? )RB(S ??
2
1 RBS ????
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B?
1,求均匀磁场中
半球面的磁通量
（下一页作业 ）
作 业
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