2013年4月自考《物理(工)》串講第六章(1)

更新時間：2013-04-04 09:07:59 來源：|0

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摘要 2013年4月自考《物理(工)》串講第六章(1)

　　第六章穩(wěn)恒電流的磁場

　　本章仍和上一章一樣，是重點章，計算題的難點。主要應掌握磁感應強度的計算、畢奧薩伐爾定律、安培環(huán)路定律、安培定律及其應用。

　　一、穩(wěn)恒電流

　　導體中產生穩(wěn)恒電流的條件(識記)：就是導體中各點的電流密度j與時間無關，也就是在這個電場內，對于任意閉合曲面S，其內包含的電量不隨時間變化，即dq/dt=0

　　其中j是電流密度，單位是A/m2。

　　穩(wěn)恒電場與靜電場的相似性(識記)：

　　穩(wěn)恒電場靜電場

　　相同之處電荷分布及空間內電場分布均不隨時間變化，因此，描述靜電場性質的高斯定理和場強環(huán)路定理對于穩(wěn)恒電場完全適用。可以引入電勢的概念。

　　不同之處電荷在作定向運動電荷是靜止的。

　　在穩(wěn)恒電場中的導體內部場強不為零，導體兩端有電勢差且不隨時間變化，因而能形成穩(wěn)恒電流靜電場內的導體內部場強為零。不會形成電流。

　　維持穩(wěn)恒場強要消耗能量。不需要消耗能量，或者說沒有能量轉換。

　　電流密度和電源電動勢的概念(領會)：概念比較簡單。

　　電流密度的大小等于通過某點垂直于電流方向的單位面積的電流強度。方向為正電荷通過該點時的運動方向。主要是要注意它是個矢量。

　　電源電動勢和電勢差是一個相對應的量，就是電源中工作時，非靜電力克服靜電力將正電荷從負極通過電源內部移送到正極所做的功。要注意的是，即使電源沒有接通，沒有做功的情況下，其電動勢仍然是存在的，它是表征電源本身特性的物理量。我們時常說的干電池的電壓為1.5V其實是指電動勢。電動勢是個標量，但是它也有方向(這個方向不是指空間里的方向，而是人為規(guī)定的一個方向，一般規(guī)定自負極經電源內部到正極的方向為電動勢的正方向)。單位是V。

　　二、磁場、磁感應強度

　　磁的基本現象(識記)：電流與磁鐵、電流與電流之間均有相互作用力，這些力稱為磁力。

　　安培的分子電流假說(識記)：認為磁現象的根源是電流，物質的磁性源于構成物質分子中存在的環(huán)形電流(分子電流)。無論是導線中電流周圍空間，還是磁鐵財圍空間的磁性，它們都起源于電荷的運動。

　　靜止的電荷只產生電場不產生磁場。磁場是由運動的電荷產生的，磁場又會對運動的電荷產生磁力作用。磁場也是物質存在的一種形式。

　　磁感應強度的定義(領會)：我們在上一章學過，靜電荷在電場中要受到靜電力的作用。由這個靜電力引出了一個場強的概念。現在，運動電荷在磁場中要受到磁力的作用，為了反映磁場中某處的磁場強弱，我們引入了磁感應強度的概念。

　　磁場中某點的磁感強度為：單位是T(特斯拉)。即N/C×m/s ，記住原始單位，有助與記住公式。

　　磁感強度是個矢量，磁場中某點B的方向就是當電荷運動時受力為零時它的運動方向。運動電荷在磁場中的受力方向總是垂直于它的運動方向，當它的運動速度不變，而方向垂直于磁感方向時，電荷受力Fmax為最大。

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