方向图示.ppt

3．磁场的高斯定理—描述磁场性质的的基本定理 　　即通过磁场中任一闭合曲面的磁通量恒等于零 　　由于磁感线是无头无尾的闭合曲线，所以 四．安培环路定理 　　通常取电流流向与积分回路呈右螺旋关系，电流取正值。反之，取负值 １．安培环路定理：磁感应强度沿任一闭合路径的线积分，等于该闭合路径包围的所有电流的代数和乘以　 ，即 ２．从三个特例来描述定理 （１）一无限长载流Ｉ的直　　　　　　导线，在垂直导线平面上作一以ｏ为圆心以ｒ为半径的圆作为闭合路径，计算 （２）若在平面上任意取以闭合路径作为积分环路，计算 （３）在平面上取任意闭合路径，不包围电流Ｉ，图示，将闭合回路分为　和　两部分，所以 　　由于　上线元　与该处　夹角小于　，而　上线元　与该处　夹角大于　，仿此计算 小结：定理中 是指闭合环路所包围的电流代数和，不穿过环路的电流对 的环路无贡献。 可进一步证明：在恒稳磁场中，有 解：分析磁场 　　根据对称性可知，管内磁场均匀，管内平行于轴线上的任意一直线上各点的磁感应强度相等，且方向平行于轴线。如图在管内外作一闭合回路MNOP　 例题一．载流长直螺线管　　　　　的磁场，已知 由安培环路定律可得 例题二．设电流均匀流过无限大导电平面，其电流密度为ｊ，（在平面内，通过电流垂直方向单位长度上的电流强度），求空间任意点的磁感应强度 解：磁场分析 　　平板外任一点Ｐ的磁场方向平行于平面 　　平面两侧与平面距离相等的两点（Ｐ与　）磁场大小相等方向反平行。 　　作闭合回路abcd（　，　平行于平面，　，　垂直于平面） 由安培定律得 　　可见：无限大载流平面外的磁场是一均匀磁场 方向：图示 五．带电粒子在磁场中的运动 １．洛仑兹力—磁场对运动电荷的作用力 方向：右手法则（注意电荷的正负） 以上三种情况带电粒子的运动轨迹如何？ （３）　与　的夹角为　　　　　　　　　电荷ｑ，质量为ｍ的带电粒子，以初速　与　之间夹角为　进入磁场 ２．带电粒子在均匀磁场中运动 　 电荷ｑ，质量为ｍ带电粒子，以初速　进入磁场 ( 1 ) ( 2 ) 带电粒子作匀速圆周运动 回旋周期 带电粒子作直线运动 带电粒子以螺旋线运动，其中 螺旋线半径 螺距 （３）　与　的夹角为　　　　　　　　 上述结果在磁焦距现象中应用 其中 ３．霍耳效应 （１）现象：载流Ｉ的导　　　　　　体或半导体在均匀磁场　　　　　　　中，磁场与电流方向垂直，则导体（或半导体）的横向两侧出现电势差（电场）的现象称为霍耳效应 （２）洛仑兹力解释霍耳效应 　　以金属导体为例：载流子为正电荷ｑ，其密度为ｎ，其漂流速度　，受洛仑兹力 当动平衡时 两侧面间建立横向电场 （图示） 即两侧面间电势差　 　（霍耳电压） 又有关系式 写成 其中霍耳系数　　为 讨论： （１）霍耳系数测定，可以判断导电材料性质 （２）测定霍耳电压，可以判断载流子的性质 （３）用霍耳效应测定　，电流等 六．载流导线在磁场中受的力 １．安培定律 讨论载流Ｉ的导线，在磁场　中受力 * * 第十章 稳恒磁场 　　基本内容：讨论恒定电流激发的磁场的规律和性质　　　 一基本磁现象 １．安培关于物质磁场本质的假设 　　一切磁场现象起源于电荷的运动：任何物质中的分子，都存在有回路电流——分子电流，分子电流相当于一个基本磁场 ２．磁场 　　运动电荷（电流）激发磁场，其周围存在着磁场，磁场对运动电荷、载流导体和永久磁铁等有磁场力的作用 ３．磁感应强度：描述磁场性质的重要物理量 　　与电学类似，通过运　　　　　　动电荷在磁场中所受的作用力来定量描述磁场 在磁场中某点Ｐ处，放入一速度　运动的正电荷　，其受磁场力　 （１）大小与　和　有关，但 （２）　在某一特定方向（或反平行）时，电荷不受力（此方向为磁场方向） （３）当　与上述磁场方向垂直时，受力最大 应反映磁场性质 方向：矢量关系式 ， 或稳定时，该点处小磁针Ｎ极指向 定义：大小 二．毕奥—萨伐尔定律（计算恒定电流所激发的磁场的分布） １．毕奥—萨伐尔定律 任意载流为Ｉ的导体，所激发的磁场。 大小 方向 取电流元　（方向：电流的方向），其在Ｐ点的磁场强度　 为 式中　　　　　　　 ，真空中磁导率 　是　 与矢量　的夹角 也可写成 或 因此，由磁场叠加原理可得到载流导线在Ｐ点的磁感应强度 ２．定律应用举例 解：建立图示坐标系，取电流元 　　方向：图示（负ox方向） 例题一：载流长直导线的　　　　　　磁场。一通有电流Ｉ的长　　　　　　直导线，求导线外任一点Ｐ的磁感应强度　，已知Ｐ与导线垂直距离为 所有电流元在Ｐ点的 方向相同，则 因