第七章 恒定电流的磁场.ppt

导线CD上单位长度所受的力为 同理可得导线AB单位长度受力: 电流方向相同，两导线相吸；电流方向相反，两导线相斥。 d A B C D I1 I2 I2dl 二、均匀磁场对载流线圈的作用 1. 磁场作用于载流线圈的磁力矩 均匀磁场中有一矩形载流线圈MNOP。 M N O P I M,N O,P 力矩： 线圈有 N 匝时： M N O P I （1） 与 同向 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × B I 稳定平衡 （2）方向相反 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I B 非稳定平衡 （3）方向垂直 I B . 力矩最大 讨论 平面载流线圈在均匀磁场中受的力矩 在磁场的作用下总要使磁偶极子的磁矩方向转向与磁场方向一致。磁矩是粒子本身的特征之一，原子、电子等微观粒子也有磁矩。 磁矩方向与电流方向成右手螺旋关系。 2. 载流线圈的磁矩 三、磁场力的功 载流线圈或导线在磁场中受到磁场力或磁力矩作用，因此，当导线或线圈位置改变时，磁场力就作了功。 a b a’ b’ ab 所受磁场力 方向向右 在有限过程中, 磁力所做的功 1.载流导线在磁场中运动时磁力所作的功 上述公式也适用于非均匀磁场。 磁力作功 上式说明当载流导线在磁场中运动时，如果电流保持不变，磁力所作的功等于电流乘以通过回路所环绕的面积内磁通量的增量，也即磁力所作的功等于电流乘以载流导线在移动中所切割的磁力线数。 粒子做直线运动 一、均匀磁场 带电粒子以速度v进入磁场后，受洛伦兹力作用，运动状态发生改变。 7.6 带电粒子在电场和磁场中的运动 ——周期 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ——回旋半径 q R 螺距 h ： 7.6.3 霍尔效应 一、什么是霍尔效应？ 厚度b,宽为h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 K---霍耳系数 + + + + + + + + + + + + q0 + + + + + + + + + + + + 总结 (1) q0时，K0, (2) q0时，K0, 二、霍耳效应的产生原因 此时载流子将作匀速直线运动，同时 A，A′两侧停止电荷的继续堆积，从而在A，A′ 两侧建立一个稳定的电势差。 三、霍耳效应的应用 2、根据霍耳系数的大小的测定，可以确定载流子的浓度。 n型半导体载流子为电子 p型半导体载流子为带正电的空穴 1、确定半导体的类型 霍耳效应已在测量技术、电子技术、计算技术等各个领域中得到越来越普遍的应用。 霍尔系数 3、用制好的半导体薄片，能以给定电流，在校准好的条件下，可通过测霍尔电压来测磁感应强度B。 例1、无限长载流直导线弯成如图形状 求： P、R、S、T四点的 解： P点 方向 R点 方向 S点 方向 方向 T点 方向 方向 方向 方向 * * * * * * * * * * 一、 安培环路定理 静电场 I r l 1、圆形积分回路 改变路径方向 磁 场 7.4 安培环路定理 2、任意积分回路 . 等于d 所对的以r为半径的弧长rd 3、回路不环绕电流 L1 L2 . L 安培环路定理 在真空中的稳恒电流磁场中，磁感应强度 沿任意闭合曲线的线积分 （也称 的环流），等于穿过该闭合曲线的所有电流强度（即穿过以闭合曲线为边界的任意曲面的电流强度）的代数和的 倍。即： 注 意 ① SIint ◆ SIint 是环路L所包围的电流的代数和。 对于闭合电流，只有与L相铰链时，才算被L包围 ◆ 电流的正负：电流方向与L的绕行方向符合右手螺旋关系时，电流为正。 I2 L I1 I3 I4 I1为正，I2为负，I3和I4未被包围 环路所包围的电流 由环路内外电流产生 由环路内电流决定 ② 代表空间所有电流(包括不被L包围的电流)产生的磁感应强度的矢量和 ③ 安培环路定理的适用条件 只适用于闭合电流。对一段恒定电流的磁场不成立。 无限长直电流，可认为电流在无限远处闭合。 对变化电流的磁场，本定理形式不适用，需用其推广形式。 ④ 几个特殊情况下的安培环路定理 无限长直导线： 若干闭合电流： 螺线管，