第11章 小结.ppt

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1、大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第11章章 恒定电流的磁场恒定电流的磁场第第11章章 小结小结一、磁感应强度一、磁感应强度 磁感应强度的大小：磁感应强度的大小：其中其中dFmax为电流元为电流元 在该点受到的最大磁场在该点受到的最大磁场力。力。的方向为电流元的方向为电流元 在该点受到的磁场在该点受到的磁场力为零时电流元所指方向，且指向满足安培公力为零时电流元所指方向，且指向满足安培公式式 。磁感应强度是描述磁场的基本物理量。磁感应强度是描述磁场的基本物理量。1大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第11章章 恒定电流的磁场恒定电流的磁场二、二、毕奥萨伐尔定律毕奥萨伐尔定律（1

2、）毕奥萨伐尔定律：毕奥萨伐尔定律：微分形式：微分形式：积分形式：积分形式：毕奥萨伐尔定律是电流激发磁场的基本规毕奥萨伐尔定律是电流激发磁场的基本规律，有它很容易得到运动电荷的磁场。律，有它很容易得到运动电荷的磁场。2大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第11章章 恒定电流的磁场恒定电流的磁场（2）运动电荷的磁场：运动电荷的磁场：式中式中 是从电荷是从电荷q指向研究场点的位矢，指向研究场点的位矢，是电是电荷的运动速度，荷的运动速度，q是电荷的电量。是电荷的电量。三、三、磁通量和高斯定理磁通量和高斯定理 （1）磁通量：磁通量：通过某曲面的磁力线数。通过某曲面的磁力线数。3大学物理大学物理

3、第三次修订本第三次修订本第第11章章 恒定电流的磁场恒定电流的磁场（2）高斯定理：高斯定理：此定理表明，磁力线是无头无尾的闭合曲线此定理表明，磁力线是无头无尾的闭合曲线,即即磁场是无源场。磁场是无源场。四、四、安培环路定理安培环路定理 式中式中 是环路是环路L所包围电流的代数和，当所包围电流的代数和，当Ii与与L绕行方向满足右螺旋法则时绕行方向满足右螺旋法则时,Ii 0,反之反之,Ii 0。次式表明稳恒磁场是有旋场。次式表明稳恒磁场是有旋场。4大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第11章章 恒定电流的磁场恒定电流的磁场五、五、磁场对载流导线和运动电荷的作用磁场对载流导线和运动电荷的作用

4、 （1）磁场对载流导线的作用力）磁场对载流导线的作用力 安培力安培力 微分形式：微分形式：积分形式：积分形式：其中，其中，是载流导线上的电流元，是载流导线上的电流元，是是 所在所在处的磁感应强度。处的磁感应强度。5大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第11章章 恒定电流的磁场恒定电流的磁场（2）均匀磁场对平面载流线圈的作用）均匀磁场对平面载流线圈的作用 合力：合力：磁力矩：磁力矩：式中，式中，是载流线圈的磁矩，是载流线圈的磁矩，其中，其中N是线圈匝数，是线圈匝数，I 是线圈中的电流，是线圈中的电流，S 是线圈的面是线圈的面积，且积，且 S 的方向与电流环绕方向满足右螺旋法的方向与电流环

5、绕方向满足右螺旋法则。则。6大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第11章章 恒定电流的磁场恒定电流的磁场（3）磁力的功）磁力的功 磁力的功等于电流强度磁力的功等于电流强度 I 乘以通过回路乘以通过回路磁通量的增量磁通量的增量 m。（4）磁场对运动电荷的作用）磁场对运动电荷的作用 洛仑兹力洛仑兹力:7大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第11章章 恒定电流的磁场恒定电流的磁场（5）霍耳效应霍耳效应 在磁场中的载流导体上出现横向电势差的在磁场中的载流导体上出现横向电势差的现象称为霍尔效应。它是磁场对运动电荷作用现象称为霍尔效应。它是磁场对运动电荷作用的直接体现。的直接体现。横向电势

6、差：横向电势差：式中式中RH为霍尔系数，为霍尔系数，d 为磁场方向上导体的厚为磁场方向上导体的厚度，度，I，B分别为导体中的电流和导体所在处的分别为导体中的电流和导体所在处的磁感应强度，磁感应强度，n为载流子浓度，为载流子浓度，q为单个载流子为单个载流子的电量。的电量。8大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第11章章 恒定电流的磁场恒定电流的磁场六、六、磁介质磁介质 （1）磁介质的分类磁介质的分类抗磁质抗磁质 顺磁质顺磁质 铁磁质铁磁质 （2）磁介质的磁化磁介质的磁化 在外磁场中固有磁矩沿外磁场的取向或感在外磁场中固有磁矩沿外磁场的取向或感应磁矩的产生使磁介质的表面（或内部）出现应磁矩的产生使磁介质的表面（或内部）出现束缚电荷。束缚电荷。9大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第11章章 恒定电流的磁场恒定电流的磁场（3）磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理在各向同性磁介质中：在各向同性磁介质中：（4）铁磁质的铁磁质的 随磁场改变，有磁滞现象。随磁场改变，有磁滞现象。10