大学物理第八章第二节.pptVIP

国际热核实验堆（ITER）示意图 范?艾仑(Van Allen)辐射带 带电粒子在磁场中的作用 霍耳效应 1879年，霍耳（E.H.Hall）发现，把一载流导体放在磁场中时，如果磁场方向与电流方向垂直，则在与磁场和电流两者垂直的方向上出现横向电势差。这一现象称为“霍耳效应”，这电势差称为“霍耳电势差”。 三、带电粒子在电磁场中运动的应用 d b I + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - V1 V2 - v 动态平衡时： （RH称为霍耳系数） 实验发现： U 1、判断下列半导体类型 霍耳效应的应用 I N型半导体 （定向运动的电荷为负电荷） I P型半导体 （定向运动的电荷为正电荷） + V1 V2 + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - v V1 V2 2、磁流体发电 + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - V1 V2 + - U 磁流体发电机是一种新型的技术，是将高达摄氏3000度、速度达到1000米／秒的高温高速气体（等离子体），喷射到磁场中去，就会在极板间获得稳定的电压，从而将气体的内能转化为电能。 * Chinese University of Mining and Technology L.J.J * China University of Mining and Technology * China University of Mining and Technology L.Y * China University of Mining and Technology L. J. J. * Chinese University of Mining and Technology L.J.J China University of Mining and Technology College of Science China University of Mining and Technology School of Science China University of Mining and Technology School of Science §8-4 安培环路定理 静电场: 恒定磁场: 一.磁场的安培环路定理 以无限长直载流导线为例： I d? r （1）电流穿过环路 若回路不共面呢？ （2）多根载流导线穿过环路 I1 I2 I3 由于磁感应强度是一个矢量，所以满足叠加原理： I （3）电流在环路之外 ? r d? r? B? dl′ 说明:回路外电流只影响B而不会影响它沿闭合回路的积分！ 安培环路定理: 在真空中，磁感应强度 B矢量沿任何闭合曲线L一周的线积分，等于闭合曲线所包围的电流的代数和的?o倍，而与曲线的形状大小无关。 注意：此公式中的磁场是所有电流共同激发的，但是对环流有贡献的只有闭合环路内包含的电流。 说明磁场是非保守场 说明： 1、安培环路定理表达式中的电流强度是指闭合曲线所包围，并穿过的电流强度，不包括闭合曲线以外的电流。 2、安培环路定理表达式中的磁感应强度B是闭合曲线内外所有电流产生的磁感应强度。 3、电流的符号规定： 当电流方向与积分路径的绕行方向构成右手螺旋关系时电流为正，反之为负。 I1 I2 I3 I4 思考？ I1 I2 I3 I4 I I I 2）若 ，是否回路 上各处 ？ 是否回路 内无电流穿过？ 问 1） 是否与回路 外电流有关？ (1)分析磁场的对称性； (2)过场点选择适当的路径; (3)求出环路积分； (4) 求出磁感应强度 的大小。 应用安培环路定理的解题步骤： 二、安培环路定理的具体应用 当电流分布具有对称性时（无限长、无限大、柱对称等），可应用安培环路定理求磁场分布。 1、长直螺线管内的磁感应强度 c a b d 选如图所示矩形abcd 由安培环路定理 螺线管外磁感应强度为零 穿过矩形环路的电流强度： 由安培环路定理： 设：n为单位长度匝数 c a b d 2、螺绕环内的磁感应强度 由安培环路定理 选如图所示圆环 r 3、无限长载流圆柱形导体的磁场分布 设真空中有一无限长载流圆柱体，圆柱半径为 R ，圆柱横截面上均匀地通有 电流 I ，沿轴线流动。求磁场 分布。