洛伦兹力和安培力的计算.pptVIP

一、洛仑兹力;洛仑兹力特点：; 设q以初速 进入均匀磁场;周期;? 与 斜交;回旋半径;在会聚磁场中形成磁镜。 ;力的水平分量使粒子水平运动减速，最后反转，形成磁镜。;等离子体磁约束装置; 一、霍耳效应 ;二、霍耳效应的微观解释;2. 载流子为正电荷时的霍耳效应;霍耳效应的应用：;一、安培定律; 例：如图，求载流直导线 L 在匀强磁场中所受磁力。;力的方向垂直纸面向内。; 例:（例11-7，P. 252) 一载有电流 I、半径为R的半圆形导线, 放在均匀磁场中, 磁场与导线平面垂直, 求该导线所受安培力。;解：建立如图坐标系，; 由 分布的对称性可知，合力方向沿 y 轴正向，;合力方向向上。;2R; 思考：圆电流线圈受力多大？线圈中的张力多大？; 例：如图，求等腰直角三角形载流线圈在无限长直线电流磁场中各边所受的磁力。;I1;I1;I1;I1;二、磁场对载流线圈的作用;----两力相互抵消; 大小相等, 方向相反, 但不在同一直线上。;说明： 对N 匝线圈，; 上式适用于均匀磁场中任意形状的平面线圈。; (1) ? =? /2，3π/2 时线圈受的磁力矩最大;(2) ? = 0 时线圈受到的磁力矩为零;(3) ? = ? 时线圈所受力矩为零; 在非匀强磁场中，载流线圈所受合力一般不为零，线圈将发生平动，还可能发生转动。;该式只适用于匀强磁场。; 例：下列平面线圈与磁感应线平行，求它所受磁力矩的大小及转动方向。;线圈俯视的转动方向为逆时针。;§11-9 平行载流导线间的相互作用力; 对导线 2上 任一电流元的作用力;单位长度受力为;二、电流强度单位“安培”的定义;一、磁力对平动载流导线作的功; Δ?为闭合回路磁通量的增量，即导线移动过程中切割的磁力线数。;线圈受磁力矩;磁力矩作元功; 该结果对均匀磁场中任意形状平面载流线圈都适用。; 例：半径为R，载流 I的半圆形闭合线圈共有N 匝，当均匀外磁场方向与线圈法向成60o角时，求?线圈的磁矩; ? 此时线圈所受磁力矩；?从该位置转到平衡位置，磁力矩所作的功。; ? 磁力矩; ? 线圈从该位置转到平衡位置时， α 由60o 减小为 0。;第十二章;§12-1 磁介质;的方向与 相同或相反。;1. 相对磁导率和磁导率;? 抗磁质;二、磁介质磁化的微观解释; 2. 在外磁场中电子的进动和相应的附加磁矩; 电子角动量 进动的转向总是与 的方向成右手螺旋关系。; 分子中，各个电子附加磁矩的和为分子总的附加磁矩，方向总是与外磁场相反。;3. 抗磁质的磁化;4. 顺磁质的磁化; 在外磁场中分子磁矩有序排列，介质被磁化。产生与外磁场同向的附加磁场，使介质内的磁场强于外磁场。; 顺磁质中，外磁场对电子轨道运动的作用，也会产生一定的抗磁性，但与磁化效应相比是次要的，介质主要显示顺磁性。; 磁畴：铁磁质内相邻原子作用强烈，形成一个个小的自发磁化区。;真空中的安培环路定律;有磁介质时的磁场环流;引入磁场强度 ; 说明：当介质充满磁场空间时，原真空中的一些公式，把 μ0 改为 μ ，即可使用。; 例:（例12-3, P.294）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，两者间充满磁导率为? 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。; 如图，以对称轴为中心，作半径为 r 的圆周为积分回路 L，;? R1 r R2 时，;? r R2 时，;说明：磁场方向的判断。