稳恒磁场第二部分分解.ppt

电流元受力： 可见： 矢量式 1.磁力对载流导线的功 例5、A、B、C三根导线共面，电流同向，受力分别为FA、FB、FC，如图所示。则FB/FC =： 解： I=1A I=2A I=3A a a A B C 解：建立如图的坐标系 [例6]一弯曲通有电流I的平面导线，端点A、B距离为L，均匀磁场 垂直于导线所在平面，求导线所受磁力 挖补法 已知：在均匀磁场中的任意闭合载流回路所受合磁力为零，即 则 对任意形状的导线，在任意方向的均匀磁场中，可用等效直导线方法计算所受磁力 载流线圈的法向：右手四指沿电流流动方向弯曲，大姆指所指方向 大小相等，方向相反，且在同一直线上，因此相互抵消 三、磁场对载流线圈的作用 受力 大小相等, 方向相反, 但作用线不在同一直线上 力矩大小为 方向指向屏外 定义 ----载流线圈的磁矩 ----适用于均匀磁场中任意形状的平面线圈 磁力矩总是力图使线圈的磁矩P的方向转向与磁场B的方向一致 磁力矩 讨论： ①? =? /2：线圈受的磁力矩最大 ② ? =0：线圈受到的磁力矩为零 ----稳定的平衡位置 ③ ? =? ：线圈所受磁力矩为零 ----不稳定的平衡位置 线圈稍受扰动，就会转向? =0的位置 讨论： ④均匀磁场中的载流线圈所受合力为零，但磁力矩不为零 ⑤非均匀磁场中的载流线圈既受到磁力矩作用，还受到不为零的磁力作用 ----转动而不会平动 ----既有转动，也有平动 结论：磁力矩总是力图使线圈的磁矩P的方向转向与磁场B的方向一致 cd 受水平向右的安培力作用 移动到c’d’时 四、磁力的功 元功 总功 2.磁力矩对载流线圈的功 线圈从?1转到?2时 结论：对于任意闭合电流回路，在磁场中改变位置或改变形状时，磁力的功或磁力矩的功为 负号表示力矩作正功时a 减小 a 真空中磁场的磁感应强度 介质磁化所产生的附加磁场 介质中的合磁场 磁介质分类： 与 方向相同，BB0，?r 1 方向相反，BB0，?r1 与 方向相同，BB0，?r 1 与 顺磁质 抗磁质 铁磁质 一、三类磁介质 ?r相对磁导率 §6 磁介质对磁场的影响 弱磁介质 e p m 分 子 磁 矩 1. 顺磁质的磁化 由于分子的热运动，分子磁矩取向各不相同，整个介质不显磁性。 二、磁介质的磁化 顺磁质和抗磁质磁性的起因可用安培分子电流在磁场中的取向来解释；铁磁质需用磁畴说明 分子固有磁矩 ： 分子中所有的电子轨道磁矩和自旋磁矩的矢量和 圆电流 无外磁场作用时，顺磁质分子的固有磁矩不为零 有外磁场时，分子磁矩要受到一个力矩的作用，使分子磁矩转向外磁场的方向。 B 0 B B 0 M p m 分子磁矩产生的磁场方向和外磁场方向一致 顺磁质磁化结果，使介质内部磁场增强， 即： BB0 2.抗磁质的磁化 抗磁质分子中各电子的磁效应相互抵消，分子的固有磁矩为零。 在外磁场作用下，分子电流产生的附加磁矩方向和外磁场方向相反。附加磁矩产生的附加磁场和外磁场相反。 抗磁质磁化结果，使介质内部的磁场削弱， 即：BB0 3. 磁介质的磁化 顺磁质、抗磁质的磁化机制虽不同，但磁介质放进外磁场中，都会在其表面出现磁化电流，这种现象称为磁介质的磁化。 磁化电流或束缚电流IS 1.有磁介质时磁场的高斯定理 真空中的安培环路定理 2. 有磁介质时磁场的安培环路定理 有磁介质磁场的磁感应强度为: 三、有磁介质时磁场的基本性质 有磁介质的磁场仍是无源场 仍是非保守场 真空中的安培环路定理 ——磁介质场中的安培环路定理 又 令 ---磁介质的 磁导率 （4）H 单位为安培/米(A/m) （3）H 的环流与磁介质无关，也与闭合环路外的传导电流无关. （2）H是闭合环路内、外的电流共同作用的结果，即H与所有传导电流和磁化电流有关。 （1）H 称为磁场强度，是一个辅助量。 ——磁介质场中的安培环路定理 （5）在用安培环路定理求解磁介质场时，可先求H再求B。 讨论 解：作半径为r的圆周为积分回路L [例1]半径为R1的无限长圆柱导体(? ? ?0)，外有一半径为R2的无限长同轴圆柱面，两者间充满相对磁导率为?r的均匀磁介质。设电流I从圆柱体中均匀流过并沿外圆柱面流回。求磁场的分布。 L回路中所包围的电流 * §5 磁场对电流的作用 运动电荷激发磁场。 磁场中对载流子、导线、线圈的作用。 内容包括： 1.磁场对运动电荷的作用 ——洛仑兹力，霍尔效应 2.磁场对载流导体的作用——安培定律 3.磁场对载流平面线圈的作用——磁力矩 一