大学物理第11章 磁场.ppt

第十一章 恒定磁场 11.3 安培环路定理 谢谢大家！ R R R R R R R R R R R R R R R R 三、霍耳效应 厚度b,宽为a的导电薄片，沿x轴通有电流强度I，当在y轴方向加以匀强磁场B时，在导电薄片两侧 产生一电位差 ，这一现象称为霍耳效应 RH---霍耳系数 由对称性： 例3 半径R,无限长半圆柱金属面通电流I，求轴线上 解：通电半圆柱面 ? 电流线(无限长直电流)集合 沿 方向 三、载流线圈的磁矩 对于通电平面载流线圈 例 均匀带电圆盘 q R 已知：q、R、 圆盘绕轴线匀速旋转。 解： 如图取半径为r,宽为dr的环带。 r 求圆心处的 及圆盘的磁矩 元电流 其中 q R r 线圈磁矩 如图取微元 方向： I r l 一、 安培环路定理 静电场 磁 场 圆形积分回路 改变电流方向 任意积分回路 . 回路不环绕电流 . 安培环路定理 在稳恒磁场中，磁感应强度 在闭合曲线上的环流，等于该闭合曲线所包围的电流的代数和与真空中的磁导率的乘积。即 说明： 电流取正时与环路成右旋关系 如图 环路所包围的电流 由环路内电流决定 位置移动 不变 不变 改变 静电场 稳恒磁场 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 I R 二、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. 无限长载流圆柱导体的磁场分布 分析对称性 电流分布——轴对称 磁场分布——轴对称 已知：I、R 电流沿轴向，在截面上均匀分布 的方向判断如下： I R 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 I R 结论：无限长载流圆柱导体。已知：I、R 讨论：长直载流圆柱面。已知：I、R r R O 练习：同轴的两筒状导线通有等值反向的电流I, 求 的分布。 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 已知：I、n(单位长度导线匝数) 分析对称性 管内磁力线平行于管轴 管外靠近管壁处磁场为零 . . . . . . . . . . . . . . . 2. 长直载流螺线管的磁场分布 计算环流 利用安培环路定理求 . . . . . . . . . . . . . . . 已知：I 、N、R1、R2 N——导线总匝数 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 r R 1 R 2 . . + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 环形载流螺线管的磁场分布 . . B r O 计算环流 利用安培环路定理求 r R 1 R 2 . . + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 已知：导线中电流强度 I 单位长度导线匝数n 分析对称性 磁力线如图 作积分回路如图 ab、cd与导体板等距 . . . . . . . . . 4. 无限大载流导体薄板的磁场分布 计算环流 板上下两侧为均匀磁场 利用安培环路定理求 . . . . . . . . . 讨论：如图，两块无限大载流导体薄板平行放置。 通有相反方向的电流。求磁场分布。 已知：导线中电流强度 I、单位长度导线匝数n . . . . . . . . . 练习：如图，螺绕环截面为矩形 外半径与内半径之比 高 导线总匝数 求： 1. 磁感应强度的分布 2. 通过截面的磁通量 解： 1. 11-4 磁场对运动电荷的作用 一、洛仑兹力 运动电荷在磁场中所受的磁场力 大小 方向 力与速度方向垂直。 不能改变速度大小， 只能改变速度方向。 粒子在同时存在电场和磁场的空间运动时，其受的合力： 电场力 磁场力 ——洛仑兹关系式 二、 带电粒子在磁场中的运动 粒子做直线运动 粒子做匀速圆周运动 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×