第3次 磁介质 安培定理-11.pptVIP

二 带电粒子在磁场中运动举例 1 回旋半径和回旋频率 2 磁聚焦 （洛伦兹力不做功） 洛伦兹力 与 不垂直 螺距 磁聚焦 在均匀磁场中点 A 发射一束初速度相差不大的带电粒子，它们的 与 之间的夹角 不同，但都较小，这些粒子沿半径不同的螺旋线运动，因螺距近似相等，相交于屏上同一点，此现象称为磁聚焦 。 应用 电子光学，电子显微镜等 。 1 质谱仪 P264 70 72 73 74 76 锗的质谱 三 带电粒子在电场和磁场中运动举例 质谱仪的示意图 2 回旋加速器 P265 1932年劳伦斯研制第一台回旋加速器的D型室。 此加速器可将质子和氘核加速到1 MeV的能量，为此1939年劳伦斯获诺贝尔物理学奖。 3 霍耳效应 霍耳系数 I 霍耳电压 + + + + + + - - - - - I + + + + - - - P 型半导体 + - 霍耳效应的应用 （2）测量磁场 霍耳电压 （1）判断半导体的类型 + + + - - - N 型半导体 - I + - 本次作业: 8-39、42、43、48、50 上次课内容回顾 运动电荷磁场 高斯定理 安培环路定理 静电场 磁 场 比较 磁场没有保守性，它是 非保守场，或无势场 电场有保守性，它是 保守场，或有势场 电力线起于正电荷、 止于负电荷。 静电场是有源场 磁力线闭合、 无自由磁荷 磁场是无源场 * （1） 是否与回路 外电流有关？ （2）若 ，是否回路 上各处 ？是否回路 内无电流穿过？ 讨论： * (3) 安培环路定理只适用于闭合的载流导线，对于任意设想的一段载流导线不成立! 例如图中载流直导线, 设 则 L 的环流为: * 三、磁介质 磁化强度（对照极化自学P276） 介质磁化后的 附加磁感强度 真空中的 磁感强度 磁介质中的 总磁感强度 1 磁介质 铁磁质 （铁、钴、镍等） 顺磁质 抗磁质 （铝、氧、锰等） （铜、铋、氢等） 弱磁质 * 分子圆电流和磁矩 2 顺磁质和抗磁质的磁化 * 无外磁场时抗磁质分子磁矩为零 抗磁质内磁场 同向时 反向时 抗磁质的磁化 * 3 磁化强度 分子磁矩的矢量和 体积元 意义：磁介质中单位体积内分子的合磁矩。 磁场强度 * 用磁场强度表述的安培环路定理： 沿任一闭合路径磁场强度的环流等于该闭合路径所包围的传导电流的代数和。 物理意义 4 安培环路定理 H 的环流仅与传导电流 I 有关，与介质无关，因此用它求场量H 要比直接计算B 简便得多。磁场强度H与在有电介质的静电场中引入的电位移D相似，它们都是辅助物理量。 * 四、安培环路定理的意义 当磁场分布具有某种对称性时，可以用安培环路定理求磁感强度。 用安培定律求解磁感应强度的步骤： 1）根据电流分布确定磁场分布的对称性。 2）选取合适的闭合路径，此路径经过场点，并使积分 为可积的。 3）选择积分路径的取向，根据取向确定穿过回路内 电流的正负。 磁场是有旋场 —— 电流是磁场涡旋的轴心 * 五、安培环路定理的应用 当场源分布具有高度对称性时，利用安培环路定理计算磁感应强度。 1. 无限长载流圆柱体 电流沿轴向，在截面上均匀分布 分析对称性 电流分布 轴对称 磁场分布 已知：I、R * 的方向判断如下： * 作积分环路并计算环流 如图 利用安培环路定理求 * 作积分环路并计算环流 如图 利用安培环路定理求 * 结论 无限长载流圆柱导体 已知：I、R R r 0 * 讨论 长直载流圆柱面 已知：I、R * 练习 求 的分布。 同轴的两筒状导线通有等值反向的电流 , * 电场、磁场中典型结论的比较 外 内 内 外 长直圆柱面 电荷均匀分布 电流均匀分布 长直圆柱体 长直线 2. 长直载流螺线管 已知：I、n 分析对称性 管内磁力线平行于管轴 管外磁场为零 单位长度导线匝数 作积分回路如图 方向 右手螺旋 计算环流 利用安培环路定理求 3. 环形载流螺线管 分析对称性 磁力线分布如图 作积分回路如图 方向 右手螺旋 导线总匝数 N 已知：I N 计算环流 利用安培环路定理求 4. 无限大载流导体薄板 导线中电流强度 I