大學(xué)物理恒定磁場

1、11-1恒定電流電流密度磁現(xiàn)象：我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用磁現(xiàn)象的國家之一，早在公元前300年久發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦石吸引鐵的現(xiàn)象。在11世紀(jì)，我國已制造出航海用的指南。在1820年之前，人們對(duì)磁現(xiàn)象的研究僅局限于鐵磁極間的相吸和排斥，而對(duì)磁與電兩種現(xiàn)象的研究彼此獨(dú)立，毫無關(guān)聯(lián)。1820年7月丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)表了電流對(duì)磁針作用的實(shí)驗(yàn)，公布了他觀察到的電流對(duì)磁針的作用，從此開創(chuàng)了磁電統(tǒng)一的新時(shí)代。奧斯特的發(fā)現(xiàn)立即引起了法國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家安培的注意，他在短短的幾個(gè)星期內(nèi)對(duì)電流的磁效應(yīng)作出了系列研究，發(fā)現(xiàn)不僅電流對(duì)磁針有作用，而且兩個(gè)電流之間彼此也有作用，如圖所示；位于磁鐵附近的載流線圈也會(huì)受到力或力

2、矩的作用而運(yùn)動(dòng)。止匕外，他還發(fā)現(xiàn)若用銅線制成一個(gè)線圈，通電時(shí)其行為類似于一塊磁鐵。這使他得出這樣一個(gè)結(jié)論：天然磁性的產(chǎn)生也是由于磁體內(nèi)部有電流流動(dòng)。每個(gè)磁性物質(zhì)分子內(nèi)部，都自然地包含一環(huán)形電流，稱為分子電流，每個(gè)分子電流相當(dāng)于一個(gè)極小的磁體，稱為分子磁矩。一般物體未被磁化時(shí)，單個(gè)分子磁矩取向雜亂無章，因而對(duì)外不顯磁性；而在磁性物體內(nèi)部，分子磁矩的取向至少未被完全抵消，因而導(dǎo)致磁鐵之間有“磁力”相互作用。1820年是人們對(duì)電磁現(xiàn)象的研究取得重大成果的一年。人們發(fā)現(xiàn)，電荷的運(yùn)動(dòng)是一切磁現(xiàn)象的根源。一方面，運(yùn)動(dòng)電荷在其周圍空間激發(fā)磁場；另一方面，運(yùn)動(dòng)電荷在空間除受電場力作用之外，還受磁場力作用。電磁

3、現(xiàn)象是一個(gè)統(tǒng)一的整體，電學(xué)和磁學(xué)不再是兩個(gè)分立的學(xué)科。11-1恒定電流電流密度如前所述，電荷的運(yùn)動(dòng)是一切磁現(xiàn)象的根源。電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流，稱為傳導(dǎo)電流；若電荷或宏觀帶電物體在空間作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，形成的電流稱為運(yùn)流電流。常見的電流是沿著一根導(dǎo)線流動(dòng)的電流，具強(qiáng)弱用電流強(qiáng)度來描述，它等于單位時(shí)間通過某一截面的電量，方向與正電荷流動(dòng)的方向相同，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為I=dq，雖然我們規(guī)定了電流強(qiáng)度的方向，但電流強(qiáng)度I是標(biāo)量而不是矢量，dt因?yàn)殡娏鞯寞B加服從代數(shù)加減法則，而不服從矢量疊加的平行四邊形法則。實(shí)際上還常常遇到電荷在大塊導(dǎo)體中流動(dòng)的情況，由于粗細(xì)不均，材料不同等原因，導(dǎo)體中各點(diǎn)處電流的大小和方向是不

4、同的，形成了一個(gè)電流分布。顯然，電流強(qiáng)度只能描述導(dǎo)體中通過某一截面的電荷運(yùn)動(dòng)的整體特征，而不能描述這種電流分布。為了描述導(dǎo)體中不同點(diǎn)處的電流分布情況，需要引入一個(gè)新的物理量，叫做電流密度。11-2電源電動(dòng)勢上一節(jié)曾指出，只要在導(dǎo)體兩端維持恒定的電勢差，導(dǎo)體中就會(huì)有恒定的電流流過。怎樣才能維持恒定的電勢差呢？如圖所示的導(dǎo)電回路中，開始時(shí)極板A和B分別帶有正負(fù)電荷，A、B之間有電勢差，在電場力作用下，正電荷通過導(dǎo)線移到負(fù)極板B上，電荷的流動(dòng)形成電流。但隨著A,B兩板上電荷的中和，兩板間電勢差越來越小，因而電流也越來越小，直至最后為零。要想維持導(dǎo)線中的電流不變，必須把正電荷從負(fù)極板B沿兩板間路線送回

5、到正極板A上，以維持A,B兩板間的電勢差。顯然，這種移動(dòng)電荷的力不可能是靜電力，因?yàn)樵陟o電力的作用下，正電荷的運(yùn)動(dòng)方向與此相反，我們把這種統(tǒng)稱為非靜電力。能夠提供非靜電力的裝谿稱為電源。在電源內(nèi)部，依靠非靜電力克服靜電力對(duì)正電荷做功，才能是正電荷從極板B經(jīng)電源內(nèi)部輸送到極板A上去?？梢?，電源中非靜電力的做功過程，就是把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。為了定量地描述電源進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化的本領(lǐng)，我們引入電動(dòng)勢的概念。電動(dòng)勢：單位正電荷繞閉合回路一周時(shí)，非靜電力所做的功為電源的電動(dòng)勢。W£=W=寸Ekdl（類似于靜電場中場強(qiáng)的概念，我們引入非靜電場強(qiáng)Ek,它等q于作用在單位正電荷上的非靜電力，

6、即Ek=Fk）q對(duì)于干電池等電源來說，非靜電力集中在電源的內(nèi)部，在外電路中沒有非靜電力存在，上式簡化為：£=,Ekdl=JEkdl該式表示電源電動(dòng)勢的大小等于in把單位正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移至正極時(shí)非靜電力所作的功。（對(duì)于某些電源，如感應(yīng)電動(dòng)勢等，非靜電力分布在整個(gè)電路中，電源并無內(nèi)外電路之分，此時(shí)必須用第一個(gè)式子計(jì)算電動(dòng)勢。這個(gè)我們以后會(huì)學(xué)到，在這里先提醒一下。）注意：1、電動(dòng)勢雖不是矢量，但在電路理論中為了便于計(jì)算，通常把電源內(nèi)部電勢升高的方向，即從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部到正極的方向，規(guī)定為電動(dòng)勢的方向。2、電動(dòng)勢的單位和電勢的單位相同。均為伏特（V）,但電動(dòng)勢與電勢是兩個(gè)不同的物理量

7、。電動(dòng)勢是描述電路中非靜電力做功本領(lǐng)的物理量；而電勢差則是描述電路中靜電力做功的物理量。11-3磁場磁感強(qiáng)度從靜電場的研究中我們已經(jīng)知道，在靜止電荷周圍的空間存在著電場，靜止電荷間的相互作用是通過電場來傳遞的。電流間（包括運(yùn)動(dòng)電荷間）的相互作用也是通過場來傳遞的，這種場稱為磁場。在靜電學(xué)中，為了考查空間某處是否有電場存在，可以在該處放一靜止試驗(yàn)電荷q。，若q。收到力F的作用，我們就可以說該處存在電場，并以電場強(qiáng)度E=F-/q二來定量地描述該處的電場。以此類似，我們將從磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷上的力來引出磁感強(qiáng)度B來定量地描述磁場。但是，磁場作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的力不僅與電荷的多少有關(guān)，而且還與電荷運(yùn)動(dòng)速度的

8、大小及方向有關(guān)。所以，磁場作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的力比電場作用在靜止電荷上的力邀復(fù)雜得多。因此，對(duì)B的定義也要復(fù)雜些。下面我們以運(yùn)動(dòng)電荷在磁場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)這一事實(shí)為對(duì)象，進(jìn)行分析研究。如圖所示，磁場方向由左向右，正如下面小磁針?biāo)阜较?。一個(gè)帶電量為q的正電荷以速度v進(jìn)入該磁場中，電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向不同，電荷所受的力也不同。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向平行時(shí)，電荷受力為零。規(guī)定此時(shí)正電荷的速度方向?yàn)榇鸥袕?qiáng)度B的方向。電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向夾角逐漸增大，電荷受力也逐漸增大，當(dāng)運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向垂直時(shí)，受力最大。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，所受的最大磁場力與電荷所帶電量以及運(yùn)動(dòng)速度都成正比，但對(duì)于磁場

9、中某一定點(diǎn)來說，比值FJqv卻必定是一定的。這種比值在磁場中不同位谿處有我們把這個(gè)比值規(guī)定為磁場中某不同的量值，它如實(shí)地反映了磁場的空間分布點(diǎn)的磁感強(qiáng)度B的大小。B二Fqv磁感強(qiáng)度的方向：通常用小磁針來確定，一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，在磁場中某點(diǎn)靜止時(shí)，N極所指的方向就定義為該點(diǎn)磁感強(qiáng)度B的方向。單位：特斯拉11-4畢奧薩伐爾定律這一節(jié)我們介紹恒定電流激發(fā)磁場的規(guī)律。恒定電流的磁場亦稱靜磁場或穩(wěn)恒磁場。實(shí)驗(yàn)表明，磁場和電池一樣，都遵循疊加原理。要求出任意電流分布在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度B,可以吧載流導(dǎo)體看成由無限多個(gè)連續(xù)分布的電流元Idl組成，其中dl的方向?yàn)殡娏髁鲃?dòng)的方向。如圖所示，先求出每

10、個(gè)電流元在改點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度dB,再把所有的dB疊加，就可求得載流導(dǎo)線在改點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度Bo（分析方法同前面處理任意帶電體產(chǎn)生電場的方法一樣，即取微元。）一、電流元產(chǎn)生磁場的規(guī)律19世紀(jì)20年代，畢奧和薩伐爾對(duì)電流產(chǎn)生磁場的大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析后，得出如下結(jié)論：電流元Idl在真空中某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度dB的大小與電流元的大小Idl成正比，與Idl和矢徑r間的夾角的正弦成正比，并與距離r的平方成反比。0IdlrdB_（地位等同于靜電場中點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場的規(guī)律）0IdlrB=idB=一r（只是線積分。主要用于連續(xù)分布的導(dǎo)線）B=£Bj（用于分離導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場）（靜電場的疊加原理:積分）E=

11、dE=-等r對(duì)應(yīng)有線積分、面積分和體L4二；r3該規(guī)律是由畢奧和薩伐爾的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，又由拉普拉斯和安培進(jìn)過科學(xué)抽象得到的，但它不能直接由實(shí)驗(yàn)證明。前面靜電場部分可以通過實(shí)驗(yàn)獲得，因?yàn)辄c(diǎn)電荷可以得到，但這里電流元不能截取出來，所以沒辦法由實(shí)驗(yàn)直接證明。但由這個(gè)定律出發(fā)得到的結(jié)果都能很好地和實(shí)驗(yàn)相符合，證明該定律的正確性。二、運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場由于導(dǎo)體中的電流時(shí)導(dǎo)體中大量自由電子定向運(yùn)動(dòng)形成的，因此，可以認(rèn)為電流激起的磁場，其實(shí)是由運(yùn)動(dòng)電荷所激起的。因而運(yùn)動(dòng)電荷所激起的磁場的磁感強(qiáng)度可有畢奧-薩伐爾定律求得。三、畢奧-薩伐爾定律應(yīng)用舉例11-5磁通量磁場的高斯定理一、磁感線正像電場的分布可借助電場

12、線來描述一樣，磁場的分布也利用磁感線來直觀地描述。線上每點(diǎn)的切線方向代表該點(diǎn)的磁感強(qiáng)度B的方向，垂直通過單位面積的磁感線的條數(shù)等于改點(diǎn)B的大小，從直觀上來看，曲線的疏密程度反應(yīng)了改點(diǎn)B的大小。磁場中的磁感線可借助小磁針或鐵屑顯示出來。如果在垂直于長直載流導(dǎo)線的玻璃板上撒上一些鐵屑，這些鐵屑將被磁場磁化，可以當(dāng)作一些細(xì)小的磁針，它們在磁場中會(huì)形成如圖所示的分布。由載流長直導(dǎo)線的磁感線圖形可以看出，磁感線的回轉(zhuǎn)方向和電流之間的關(guān)系遵從右手螺旋定則，即用右手握住導(dǎo)線，使大拇指伸直并指向電流方向，這時(shí)其他四指彎曲的方向，就是磁感線的回轉(zhuǎn)方向。磁感線的特征1、每一條磁感線都是環(huán)繞電流的閉合曲線，沒有起點(diǎn)

13、，也沒有終點(diǎn)。（與電場線不同，靜電場中的電場線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷）。2、任一兩條磁感線在空間不相交。反映了磁場的唯一性。（同電場線相同）。3、磁感線的環(huán)繞方向與電流方向之間可以用右手定則表示。、磁通量磁場的高斯定理穿過磁場中任一曲面的磁感線的條數(shù)，稱為穿過該曲面的磁通量。由前面,穿過垂直曲面的磁通量為d：m-BdS類似于電通量的討論，穿過任一曲面dS的磁通量為:d：m=Bcos%S=BdS其中日為dS的法向與B的夾角11-6安培環(huán)路定理一、定理內(nèi)容在靜電場的環(huán)路定理中我們曾指出：電場線是有頭有尾的，電場強(qiáng)度沿任意閉合路徑的積分等于零，這是靜電場的一個(gè)重要特征，反映了靜電場是保守力場。那

14、么，磁場中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿任意閉合路徑的積分等于什么呢？我們先給出結(jié)論：磁場中，磁感強(qiáng)度沿任意閉合曲線的積分，等于穿過以該閉合路徑所包圍的各電流強(qiáng)度代數(shù)和的以0倍。二、驗(yàn)證我們先以無限長載流直導(dǎo)線為例，如圖所示，在無限長直線電流的磁場中取一個(gè)與電流垂直的平面，在該平面上任取一包圍電流的閉合曲線L,設(shè)L的繞行方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，即L繞行方向與電流方向構(gòu)成右手螺旋，在L上任一點(diǎn)P處取線元dl（注意：這里的dl和畢奧-薩伐爾定律中的dl的區(qū)別，畢-薩定律中的dl指的是在載流導(dǎo)線上選的dl,這里的dl是選的閉合曲線上的線元）。以上我們僅對(duì)載流長直導(dǎo)線進(jìn)行了討論，而且把閉合回路限制在與導(dǎo)線垂直的平面內(nèi)。實(shí)

15、際上，安培環(huán)路定理對(duì)任意穩(wěn)恒磁場中的任意閉合環(huán)路都是普遍成立的，它是穩(wěn)恒磁場的基本定理之一。磁場的高斯定理和環(huán)路定理是描述穩(wěn)恒磁場整體特性的兩個(gè)基本的場方程。1、/.、:t_'二、汪思點(diǎn)1、靜電場是保守力場，電場線不閉合，起于正，至于負(fù)。磁場是非保守場，所以不能引入磁勢能的概念，磁感線是無頭無尾的閉合曲線，是一種渦旋場，無源場。2、正確理解安培環(huán)路定理3、符號(hào)規(guī)則：當(dāng)回路L繞行方向與電流流向滿足右手螺旋關(guān)系時(shí)，電流取正，反之取負(fù)。4、適用范圍：穩(wěn)恒電流（即一定會(huì)形成閉合回路，交流電可以不形成閉合回路,有些地方?jīng)]有電流）。四、安培環(huán)路定理的應(yīng)用當(dāng)電流分布具有特殊對(duì)稱性時(shí)，可利用安培環(huán)路定

16、理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度11-7帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)前面我們介紹了電流能產(chǎn)生磁場以及他們之間的相互關(guān)系，那么，反過來，磁場對(duì)電流是否有作用呢？電流是運(yùn)動(dòng)電荷的定向運(yùn)動(dòng)，那么，基本的就是磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷是否有作用力？這就是我們今天要學(xué)習(xí)的磁場對(duì)帶電粒子的作用力洛倫茲力。1、磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力-洛倫茲力Fl=qvB注意點(diǎn)：(D洛倫茲力的大小Fl=qvBsin。(2)洛倫茲力的方向：右手螺旋法則(3)洛倫茲力不做功2、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用(1)均勻磁場B=恒量bFL=qvBa=qvBm.v+即粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡依賴于粒子的初速度方向"a、Jj/B時(shí)a=0,Fl=0此時(shí)粒子作勻速直線運(yùn)動(dòng)，

17、可用于判斷磁場的方向。b、v：±BFl=qvB,f大小不變方向垂直于v占B所構(gòu)成的平面，所以，帶電粒子進(jìn)入磁場后將以速率2v二作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，有qvoB=m"R回旋半徑：帶電粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑由上式得Dmv°RqB上式表明，半徑R與電荷速度v二的值成正比，與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值成反比?；匦芷冢毫Ｗ舆\(yùn)行一周所需要的時(shí)間丁2ttR27tmT-v0qB回旋頻率：單位時(shí)間內(nèi)粒子所運(yùn)行的圈數(shù)_qB2um由上式可以看出，回旋周期T與回旋頻率f與粒子的速率無關(guān)，與粒子質(zhì)量有關(guān),但回旋半徑R與速率有關(guān)，速率越大的粒子，其回旋半徑也越大。特點(diǎn)及其應(yīng)用：Ro

18、om可用于制作質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀是用物理方法分析同位素的儀器，是由英國實(shí)驗(yàn)化學(xué)家和物理學(xué)家阿斯頓在1919年創(chuàng)制的，當(dāng)年用它發(fā)現(xiàn)了氯和汞的同位素，此后幾年內(nèi)又發(fā)現(xiàn)了許多種同位素，特別是一些非放射性的同位素。為此，阿斯頓與1922年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。對(duì)質(zhì)譜儀進(jìn)行詳細(xì)分析。T與V利B無關(guān)，即等周期性，可據(jù)此設(shè)計(jì)回旋加速器在研究原子核的結(jié)構(gòu)時(shí)，需要有幾百萬、幾千萬甚至幾千億電子伏能量的帶電粒子來轟擊它們，使它們產(chǎn)生核反應(yīng)。要使帶電粒子獲得這樣高的能量，一種可能的途徑是在電場和磁場的共同作用下，使粒子經(jīng)過多次加速來達(dá)到目的。第一臺(tái)回旋加速器是美國物理學(xué)家勞倫斯于1932年研制成功的，可將質(zhì)子和笊核加速到1Me

19、V勺能量。為此，1939年勞倫斯獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。詳細(xì)分析回旋加速器c、v與B成一定角度時(shí)帶電粒子將同時(shí)參與平行于磁場方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于磁場方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成將使粒子沿螺旋線向前運(yùn)動(dòng)。軌道半徑R=m=m：°sinqBqB回轉(zhuǎn)周期T="=XqB粒子回轉(zhuǎn)一周所前進(jìn)的距離一一螺距h=T=0cos1T=2二mOcosqB利用上述結(jié)果可實(shí)現(xiàn)磁聚焦。（2）非均勻磁場能源是人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要基礎(chǔ)，大家知道目前人們開發(fā)的一種主要能源就是核能。核電站的燃料主要是鈾資源，但它也不是理想的長期能源，遲早也要面臨鈾礦枯竭的危機(jī)。最理想的，既潔凈又取之不竭的核能當(dāng)然是聚

20、變能的利用。笊（D）-瓶（T）聚變反應(yīng)一次反應(yīng)可放出17.6MeV的能量。而它所以那個(gè)的燃料笊和瓶，笊可從海水中提取，瓶天然不存在，但可以通過反應(yīng)得到，所以可以說是取之不盡的。但是，要使它們發(fā)生聚變反應(yīng)理論估計(jì)需要T=1C8K這樣的高溫，在這樣的高溫下，原子都已完全電離，形成了物質(zhì)第四態(tài)一等離子體。要使高溫等離子體維持一定時(shí)間，這是非常困難的事，這要求人們能找到一個(gè)“容器”，既能耐高溫又不能導(dǎo)熱，否則溫度立即下降，聚變反應(yīng)將停止。從目前研究來看，可控?zé)峋圩兊淖钣邢Ｍ耐緩绞抢么偶s束，即利用磁場將高溫高密等離子體約束在一定的容積內(nèi)。3、霍爾效應(yīng)自行學(xué)習(xí)11-8載流導(dǎo)線在磁場中所受的力1、安培力

21、、安培定律既然磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用，那當(dāng)然對(duì)載流導(dǎo)線也有作用力。（中學(xué)：F=IBLsina,1、磁場均勻2、導(dǎo)線是直線）1820年，安培首先通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出如下結(jié)論：在磁場中任一點(diǎn)處，電流兀Idl所受的磁力可用下式表?。篸F=IdlB其中B是場點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，通常將上式稱為安培定律，dF稱為安培力。對(duì)于某段載流導(dǎo)線L,它所受到的安培力等于組成它的個(gè)電流元所受安培力的疊加，即F=dF=IdxB（中學(xué)的方向判斷：左手定則）2、安培力與洛倫茲力的關(guān)系;dF=IdlMB丁I=nqvS,dF=nqvSd父B=dNqv>BdN個(gè)帶電粒子以V運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的作用力dF一一所以，一個(gè)帶電粒子在磁場

22、B中受到的力為：F=dF=qvxBdN所以安培力是大量帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)所受洛倫茲力的集體宏觀表現(xiàn)。3、應(yīng)用舉例5、磁場對(duì)載流線圈作用的力矩在磁電式電流計(jì)和直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)，一般都有放在磁場中的線圈，當(dāng)線圈中有電流通過時(shí)，它們將在磁場的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，下面我們用安培定律來研究磁場對(duì)載流線圈的作用。圖示是一個(gè)剛性平面載流矩形線圈，可繞垂直于磁場的軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，綜上所述，任意形狀的載流平面線圈，作為整體在均勻磁場中所受合力為零，因而不會(huì)發(fā)生平動(dòng)，僅在磁力矩的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，而且磁力矩總是力圖使線圈磁矩轉(zhuǎn)到和外磁場方向一致的方向上來。如果載流線圈處在非均勻磁場中，則線圈除受到磁力矩作用外，還將受到合力作用，線圈將在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，向磁場較強(qiáng)處平移。載流線圈在均勻磁場中受到磁力矩作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，這正是電動(dòng)機(jī)和動(dòng)圈式電磁儀表的工作原理。鐵磁質(zhì)：鐵磁質(zhì)的單個(gè)原子或分子的磁矩和順磁質(zhì)并無特殊差異，如鐵原子與銘原子的結(jié)構(gòu)大致相同，但鐵是典型的鐵磁質(zhì)，而銘是普通的順磁質(zhì)，可見鐵磁質(zhì)的強(qiáng)磁性并非來源于單個(gè)原子或分子的磁性，那么鐵磁質(zhì)的磁性起源于什么呢？近代量子理論和實(shí)驗(yàn)研究表明，鐵磁質(zhì)的磁性來源于電子的自旋磁矩，相鄰原子間電子存在著很強(qiáng)的“交互作用”，使電子自旋磁矩都自發(fā)地取相同方向，在