七八稳恒磁场.pptVIP

第六章 电流的磁场(Magnetic Field of Current);本章目录;一、基本磁现象;二、磁现象的本质;;一、磁力与磁场;但电荷沿某特定方向运动时，则;p;一.毕奥－萨伐尔定律 ;例如：;根据几何关系;(1) 无限长直导线;I; (1);P;(1);I ;x;圆盘圆心处 ;P;方向：垂直ABCD组成的平面， 与电流成右手螺旋。;其中;例2 真空中一无限长载流直导线 在A点处折成直角，在 平面内，求P、R、S和T四点处磁感应强度的大小，a=4.00cm，电流I=20.0A。;例3 在一无限长的半圆筒形的金属薄片中，沿轴向流有电流，在垂直电流的方向上单位长度的电流 其中k为常量，?如图所示。求半圆筒轴线上的磁感应强度。; 在半圆筒上、在垂直电流的方向上取宽度dl的无限长无限窄载流直线;建立坐标系，如图;静电场：;(2) 与电流相互套连，服从右手螺旋定则;三.磁场的高斯定理;将电场和磁场对比：;1931年Dirac预言了磁单极子的存在;惟一的一次 从宇宙射线中捕捉到磁单极子的实验记录：;实验中: 4匝直径5cm的铌线圈，连续等待151天，1982.2.14自动记录仪，记录到了预期电流的跃变。以后再未观察到此现象。;作业：8.1，8.4，8.5;一.磁场的安培环路定理;? 若环路中不包围电流的情况？;? 推广到一般情况 ;(1) 积分回路方向与电流方向呈右螺旋关系;② 必须是回路内包围的、穿过回路(与回路相铰链）的总电流的代数和；;⑤适用于稳恒磁场的任何情况。;二. 安培环路定理的应用 ;无限长圆柱体载流直导线的磁场分布 ;例 一无限长载流圆柱体，其上电流强度为I1，方向沿轴线；圆柱体半径R1。此圆柱体外再罩一载流圆筒，其上电流强度为I2，方向与I1相反；圆柱面半径为R2。求此载流系统的磁感应强度分布。;安培环路形状：;例 ;例 ;P;O;O;作业：8.8，8.10，8.13， 8.14，8.18，8.21。;第七章 磁场对电流的作用;本章目录;§7-1 磁场对电流的作用;对于一有限电流分布L;例1 求两平行无限长直导线通有相同电流的相互作用力。;3）若令a=1m，I1=I2=I;x;例3 如图，一条任意形状的载流导线位于均匀磁场中，试证明它所受的安培力等于载流直线ab所受的安培力。;2. 在均匀磁场中的闭合载流回路整体上不受磁力。;求下列电流之间的相互作用：;⊙;载流线??的磁偶极矩;在均匀磁场中，载流线圈没有平移，有转动趋势。;电和磁偶极子的比较;2、匀强磁场中的任意形状平面载流线圈;例题4 求均匀磁场中载流线圈中的张力;O;1、载流导线;2、载流线圈;M作正功，dφ0； M作负功，dφ0。;例题4 有一半径为R的闭合载流线圈，通过电流I。今把它放在均匀磁场中，磁感应强度为B，其方向与线圈平面平行。求：（1）以直径为转轴，线圈所受磁力矩的大小和方向。（2）在力矩作用下，线圈转过90°，力矩做了多少功？;力矩的功：;方法二：;一、带电粒子在均匀磁场中的运动;2、运动方向与磁场方向垂直;+;? ? ? ? ? ? ?;? ? ?;3、回旋加速器(Cyclotron);三、霍尔效应;;比较：; 1975年S.Kawaji等首次测量了反型层的霍尔电导, 1978年Klaus von Klitzing 和Th. Englert发现霍尔平台, 但直到1980年, 才注意到霍尔平台的量子化单位 , 1985年, Klaus von Klitzing 获诺贝尔物理奖。 1982年, 崔琦, H.L. Stomer等发现具有分数量子数的霍尔平台, 一年后, R.B.Laughlin写下了一个波函数, 对分数量子霍尔效应给出了很好的解释。;整数量子霍尔效应;作业：7.2，7.3，7.10，7.18