穩(wěn)恒磁場磁介質(zhì)習題課PPT課件

1、1畢奧-薩伐爾定律03dd4 LLI lrBBr70410T m/A 真空磁導率磁矩nmNISeIne右手螺旋2SR線圈平面法向單位矢量maxMBm第1頁/共33頁2cosmSSB dSBdSsdSneB,0;2m,02m 磁通量單位：2T mWbd0SBS磁高斯定理第2頁/共33頁33I1I2Il安培環(huán)路定理 1. 代數(shù)和：電流有正負電流方向跟積分環(huán)繞方向滿足右手螺旋關(guān)系的為正，相反為負。但電流強度 I 是指穿過閉合曲線的電流，不包括閉合曲線以外的電流。B2. 由所有的電流共同產(chǎn)生，安培環(huán)路定理表達式中的0iliB dlI3. 環(huán)路的選擇及形狀是任意的，但是要盡量方便積分。第3頁/共33頁4

2、載流直導線012(coscos)4IBa無限長02IBa半無限長04IBaI載流圓環(huán)20223 22()IRBRz00242lIIBdlRR中心I2003322IRISBzz無限遠螺線管021(coscos)2nIB012BnI無限長半無限長0BnIII無限大面電流0,2IBl dabc. .螺繞環(huán)0BnI螺繞環(huán)外部無磁場第4頁/共33頁5dlFI lB安培力公式FqvB洛倫茲力左手定則判斷力的方向安培定義：真空中相距 1 m的兩無限長平行直導線載有相等的電流時，若在每米長度導線上的相互作用力為 時，則導線中的電流定義為 1 A (安培)。72 10 N第5頁/共33頁6結(jié)論：任意平面載流導線

3、在均勻磁場中所受的力 , 與其始點和終點相同的載流直導線所受的磁場力相同。推論：任意形狀的平面閉合載流線圈在均勻磁場中所受合力為零PxyIBOdFdI l00dd0 xxFFBIy0ddlyyFFBIxBIl第6頁/共33頁7磁力矩nMmBISeB磁力、磁力矩做功fi A()MdI fi A()F SI 做功等于電流乘以通過載流線圈的磁通量的改變量磁通量有正負，用電流與磁場是否成右手螺旋判斷正負。第7頁/共33頁8HRn測定載流子的濃度 1200HRqVV判定載流子的正、負 H1200RqVVHHBIVRb霍耳電勢差H1Rnq霍爾系數(shù)霍爾效應第8頁/共33頁9mMV磁化強度0sJMn磁化電流密

4、度磁介質(zhì)介質(zhì)表面法線方向單位矢量磁化電流slIM dl第9頁/共33頁100BHM0001mrBHMHHH 對于各向同性介質(zhì)磁場強度0lH dlI有磁介質(zhì)時的安培環(huán)路定理 第10頁/共33頁110B dS021 0cos21 rB cos21rB 12D第11頁/共33頁12B第12頁/共33頁13 221 qI 242 qI圓電流的半徑一樣2121BB a22第13頁/共33頁14Rx 0 BRx rIB 20 第14頁/共33頁155.如圖，流出紙面的電流為 2I ，流進紙面的電流為 I ，則下述各式中那一個是正確的?IdLl lH H2(B)IdL21l lH H(A) D (C)IdL

5、l lH H3(D)IdLl lH H4I21L2L3L4LI第15頁/共33頁16Bvqf第16頁/共33頁17gBvqf sinqvBf B第17頁/共33頁18Bvqf qBmvR 221mvEk 第18頁/共33頁19MmBnmISesinMmB0 0 M432IBNa 垂直時:第19頁/共33頁2011. 附圖中，M、P、O為由軟磁材料制成的棒，三者在同一平面內(nèi)，當K閉合后， (A) M的左端出現(xiàn)N極 (B) P的左端出現(xiàn)N極 (C) O的右端出現(xiàn)N極 (D) P的右端出現(xiàn)N極 K M O P B 鐵磁質(zhì)-順磁質(zhì)第20頁/共33頁2112 關(guān)于穩(wěn)恒磁場的磁場強度的下列幾種說法中哪個是

6、正確的？(A) 僅與傳導電流有關(guān)。(B) 若閉合曲線內(nèi)沒有包圍傳導電流，則曲線上各點的H必為零。(C) 若閉合曲線上各點H均為零，則該曲線所包圍傳導電流的代數(shù)和為零。(D) 以閉合曲線L為邊緣的任意曲面的H通量均相等。第21頁/共33頁2213如圖所示的一細螺繞環(huán)，它由表面絕緣的導線在鐵環(huán)如圖所示的一細螺繞環(huán)，它由表面絕緣的導線在鐵環(huán)上密繞而成，每厘米繞上密繞而成，每厘米繞10匝。當導線中的電流匝。當導線中的電流I為為2.0A時，測得鐵環(huán)內(nèi)的磁感應強度的大小時，測得鐵環(huán)內(nèi)的磁感應強度的大小B為為1.0T，則可求，則可求得鐵環(huán)的相對磁導率得鐵環(huán)的相對磁導率 為（真空磁導為（真空磁導率率 ）。）。

7、r710410 T m A2HrNI0lH dlI2NHInIr00rrBHnI 27013.98 104101000 2rBnI第22頁/共33頁23磁力矩nMmBISeBneB0把小磁針看做分子電流BI第23頁/共33頁24二二. .填空題填空題 1半徑為半徑為0.5cm的無限長直圓柱形導體上，沿的無限長直圓柱形導體上，沿軸線方向均勻地流著軸線方向均勻地流著I=3A的電流。作一個半徑的電流。作一個半徑r = 5cm、長、長l=5cm且與電流同軸的圓柱形閉合且與電流同軸的圓柱形閉合曲面曲面S，則該曲面上的感應強度沿曲面的積分，則該曲面上的感應強度沿曲面的積分=_。 穿過任意閉合曲面的磁通量為

8、零SB0SdBm對本題來說, 沿豎直方向的磁感應強度B為0，構(gòu)造閉合曲面(側(cè)面s和上下底面S上和S下),則：0sss 下上0第24頁/共33頁25badcfe第25頁/共33頁26)cos(cos4210aIBaacos4cos401aIB43cos0cos402aIB)221 (2021 aIBBB 向里21第26頁/共33頁274. 載有一定電流的圓線圈在周圍空間產(chǎn)生的磁場與載有一定電流的圓線圈在周圍空間產(chǎn)生的磁場與圓線圈半徑圓線圈半徑R有關(guān)，當圓線圈半徑增大時，有關(guān)，當圓線圈半徑增大時，(1)圓線圓線圈中心點圈中心點(即圓心即圓心)的磁場的磁場 ； (2)圓線圈軸線上各點的磁圓線圈軸線上

9、各點的磁場場 。解：2322202)xR(IRB xO pRIXYRIB20載流圓環(huán)圓心：在 區(qū)域減??；在 區(qū)域增大2/Rx 2/Rx 減小軸線上不同位置的磁感應強度隨R變化的情況不同：令：0dBdR/2xR在 區(qū)域減小；在 區(qū)域增大2/Rx 2/Rx 220d BdR第27頁/共33頁28123ddB221025001 ddB 21025002IBdldF 0 d 2150 ddB 25225003d 4150 0 dldFABBIBdldF2 CCIBdldF3 BlIdFd 16cmN105 . 1第28頁/共33頁29201044RIRIB圓204 RIB直向里向外直圓BBBO201044RIRI204RI第29頁/共33頁300123456第30頁/共33頁318.銅的相對磁導率 ，其磁化率 ，它是 磁性介質(zhì)。0.9999912rm10.9999912rm 610.9999912 18