第6章-穩(wěn)恒磁場課件

第六章穩(wěn)恒磁場§6.1電流電動(dòng)勢§6.2磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度§6.3安培環(huán)路定理§6.4磁場對(duì)載流導(dǎo)線的作用§6.5磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用§6.6磁介質(zhì)1第六章穩(wěn)恒磁場1靜電荷運(yùn)動(dòng)電荷靜電場電場,磁場穩(wěn)恒磁場學(xué)習(xí)方法：類比法穩(wěn)恒電場穩(wěn)恒電流2靜電荷運(yùn)動(dòng)電荷靜電場電場,磁場穩(wěn)恒磁場學(xué)習(xí)方法：類比法穩(wěn)§6.1電流電動(dòng)勢一、電流、電流密度帶電粒子的定向運(yùn)動(dòng)形成電流。方向規(guī)定：正電荷運(yùn)動(dòng)方向1.電流強(qiáng)度：2.電流密度:描述導(dǎo)體內(nèi)各點(diǎn)的電流分布情況電阻法探礦3§6.1電流電動(dòng)勢一、電流、電流密度帶電粒子的定向I定義：電流密度方向：該點(diǎn)處的電流方向。單位：A·m－2若dS的法線n與j成角,則通過dS的電流4I定義：電流密度方向：該點(diǎn)處的電流方向。單位：A·m－2定義：穩(wěn)恒電流各點(diǎn)電流密度不隨時(shí)間變化的電流。在穩(wěn)恒電流的情況下，導(dǎo)體內(nèi)電荷的分布不隨時(shí)間變化。5定義：穩(wěn)恒電流各點(diǎn)電流密度不隨時(shí)間變化的電流。5二、電動(dòng)勢6二、電動(dòng)勢6１.非靜電力與電源一段導(dǎo)體內(nèi)的靜電電勢差不能維持穩(wěn)恒電流AB用電器非靜電力:能把正電荷從電勢較低的點(diǎn)（電源負(fù)極板）送到電勢較高的點(diǎn)（電源正極板）的作用力，記作Fk。7１.非靜電力與電源一段導(dǎo)體內(nèi)的靜電電勢差不能維持穩(wěn)恒電流A非靜電場強(qiáng):表示單位正電荷受到的非靜電力電源:能夠提供非靜電力的裝置２.電源電動(dòng)勢

定義:把單位正電荷從負(fù)極通過電源內(nèi)部移到正極時(shí)，電源中的非靜電力所做的功

.方向:8非靜電場強(qiáng):表示單位正電荷受到的非靜電力電源:用非靜電場強(qiáng)定義電源電動(dòng)勢如果對(duì)整個(gè)回路進(jìn)行積分，則非靜強(qiáng)場的環(huán)流。這時(shí)電動(dòng)勢的方向與回路中電流的方向一致。9用非靜電場強(qiáng)定義電源電動(dòng)勢如果對(duì)整個(gè)回路進(jìn)行積分，則非靜強(qiáng)§6.2磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度一、基本磁現(xiàn)象1.自然磁現(xiàn)象同極相斥，異極相吸天然磁石SNSN磁性、磁體、磁極(總是同時(shí)存在)2.電流的磁效應(yīng)1819－1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)。10§6.2磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度一、基本磁現(xiàn)象1.自然磁現(xiàn)象同

漢斯·奧斯特（HansØrsted，1777年8月14日－1851年3月9日），丹麥物理學(xué)家、化學(xué)家。1777年8月14日生于丹麥的蘭格朗島魯?shù)聠藤e一個(gè)藥劑師家庭。12歲開始幫助父親在藥房里干活，同時(shí)堅(jiān)持學(xué)習(xí)化學(xué)。由于刻苦攻讀，17歲以優(yōu)異的成績考取了哥本哈根大學(xué)的免費(fèi)生，學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)和自然科學(xué)。他一邊當(dāng)家庭教師，一邊在學(xué)校學(xué)習(xí)藥物學(xué)、天文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等。在物理學(xué)領(lǐng)域，他首先發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)線的電流會(huì)產(chǎn)生作用力于磁針，使磁針改變方向。在化學(xué)領(lǐng)域，鋁元素是他最先發(fā)現(xiàn)的。十九世紀(jì)后期，在科學(xué)方面的后康德哲學(xué)和演進(jìn)，由于他的寫作而更見雛形。他也是第一位明確地描述思想實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)代思想家，創(chuàng)建了思想實(shí)驗(yàn)(Gedankenexperiment)這名詞。11漢斯·奧斯特（HansØrsted，1777ISN磁現(xiàn)象與運(yùn)動(dòng)電荷之間有著密切的聯(lián)系。1822年安培提出假說：天然磁性的產(chǎn)生是由于其內(nèi)部有電流流動(dòng)?，F(xiàn)代科學(xué)用分子電流來解釋磁性起源NS電荷的運(yùn)動(dòng)是一切磁現(xiàn)象的根源。12ISN磁現(xiàn)象與運(yùn)動(dòng)電荷之間有著密切的聯(lián)系。1822年安培提出３.磁力磁力是發(fā)生于運(yùn)動(dòng)電荷間的相互作用力，它決定于運(yùn)動(dòng)電荷的速度(電流)13３.磁力13

磁現(xiàn)象：1、天然磁體周圍有磁場；2、通電導(dǎo)線周圍有磁場；3、電子束周圍有磁場。表現(xiàn)為：使小磁針偏轉(zhuǎn)表現(xiàn)為：相互吸引排斥偏轉(zhuǎn)等4、通電線能使小磁針偏轉(zhuǎn)；5、磁體的磁場能給通電線以力的作用；6、通電導(dǎo)線之間有力的作用；7、磁體的磁場能給通電線圈以力矩作用；8、通電線圈之間有力的作用；9、天然磁體能使電子束偏轉(zhuǎn)。14磁現(xiàn)象：表現(xiàn)為：表現(xiàn)為：4二、磁感應(yīng)強(qiáng)度電流(或磁鐵)

磁場

電流(或磁鐵)1.磁場

運(yùn)動(dòng)電荷(電流)激發(fā)磁場。同時(shí)也激發(fā)電場。磁場對(duì)外的重要表現(xiàn)為：(1)磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷(電流)有磁力作用(2)磁力對(duì)運(yùn)動(dòng)的載流導(dǎo)體作功，表明磁場具有能量2.磁感應(yīng)強(qiáng)度（試驗(yàn)線圈法）磁矩:Ipmpm與I組成右螺旋15二、磁感應(yīng)強(qiáng)度電流(或磁鐵)磁場電流(或磁鐵)1磁場方向:規(guī)定線圈在穩(wěn)定平衡位置時(shí)的磁矩的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小:當(dāng)實(shí)驗(yàn)線圈從平衡位置轉(zhuǎn)過900時(shí)，線圈所受磁力矩（M）為最大,且單位:

1特斯拉＝104高斯（1T＝104GS）16磁場方向:規(guī)定線圈在穩(wěn)定平衡位置時(shí)的磁矩的方向磁感應(yīng)三、磁場中的高斯定理1.磁力線磁力線切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場方向。定量地描述磁場強(qiáng)弱，B大小定義為：17三、磁場中的高斯定理1.磁力線定量地描述磁場強(qiáng)弱，B大I直線電流磁力線I圓電流磁力線I通電螺線管磁力線(1)磁感應(yīng)線都是環(huán)繞電流的閉合曲線，磁場是渦旋場。(2)任意兩條磁感應(yīng)線在空間不相交。(3)磁感應(yīng)線方向與電流方向遵守右螺旋法則18I直線電流磁力線I圓電流磁力線I通電螺線管磁力線(1)磁感應(yīng)2.磁通量穿過磁場中任一曲面的磁感應(yīng)線條數(shù)，稱為該曲面的磁通量，用符號(hào)Φm表示。2.磁通量3.磁場中的高斯定理穿過任意閉合曲面的磁通量為零(1)磁力線是無頭無尾的閉合曲線，(2)磁場是無源場(無磁單極存在)203.磁場中的高斯定理穿過任意閉合曲面的磁通量為零(1)四、畢奧—薩伐爾定律1.穩(wěn)恒電流的磁場電流元IpdB的方向畢奧---沙伐爾定律21四、畢奧—薩伐爾定律1.穩(wěn)恒電流的磁場電流元IpdB的對(duì)一段載流導(dǎo)線若=0或，則dB=0，即電流元不在自身方向上激發(fā)磁場。若=/2，則dB最大(其它因素不變下)2.運(yùn)動(dòng)電荷的磁場在非相對(duì)論條件下的電場與磁場電流的微觀形式I22對(duì)一段載流導(dǎo)線若=0或，則dB=0，2.運(yùn)動(dòng)電荷的磁若載流子的數(shù)體密度為n，電量為q，運(yùn)動(dòng)速度為u，則dt時(shí)間內(nèi)通過s截面的電量電流元Idl中載流子(運(yùn)動(dòng)電荷)有dN個(gè)畢奧－沙伐爾定律的微觀形式I23若載流子的數(shù)體密度為n，電量為q，運(yùn)動(dòng)速度為uqpp24qpp24XY已知：真空中I、1、2、a建立坐標(biāo)系OXY任取電流元大小方向aP統(tǒng)一積分變量1.載流直導(dǎo)線的磁場五、畢奧－薩伐爾定律的應(yīng)用a25XY已知：真空中I、1、2、a建立坐標(biāo)系OXY任取電流XYaP或：26XYaP或：26無限長載流直導(dǎo)線半無限長載流直導(dǎo)線直導(dǎo)線延長線上+a27無限長載流直導(dǎo)線半無限長載流直導(dǎo)線直導(dǎo)線延長線上+a27關(guān)于角的有關(guān)規(guī)定以O(shè)P為起始線,角增加的方向與電流方向相同，則為正，反之，則為負(fù)。p0p0p028關(guān)于角的有關(guān)規(guī)定p0p0p0282.圓弧形電流在圓心產(chǎn)生的磁場

已知:R、I，圓心角為θ，求在圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.任取電流元θrR方向：右手螺旋法則圓電流中心的磁場1/n圓電流的中心的磁場292.圓弧形電流在圓心產(chǎn)生的磁場已知:R、I，圓心角為θ一、安培環(huán)路定理靜電場Irl1、圓形積分回路6-3磁場的安培環(huán)路定理改變電流方向磁場30一、安培環(huán)路定理靜電場Irl1、圓形積分回路6-3磁場2、任意積分回路.312、任意積分回路.313、回路不環(huán)繞電流.L1L2φ.dldl’323、回路不環(huán)繞電流.L1L2φ.dldl’32安培環(huán)路定理說明：電流與環(huán)路成右旋關(guān)系:取正否則取負(fù)號(hào)！如圖在真空中的穩(wěn)恒電流磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿任意閉合曲線的線積分（也稱的環(huán)流），等于穿過該閉合曲線的所有電流強(qiáng)度（即穿過以閉合曲線為邊界的任意曲面的電流強(qiáng)度）的代數(shù)和的倍。即：33安培環(huán)路定理說明：如圖在真空中的穩(wěn)恒電流磁場環(huán)路所包圍的電流由環(huán)路內(nèi)外電流產(chǎn)生由環(huán)路內(nèi)電流決定34環(huán)路所包圍的電流由環(huán)路內(nèi)外電流產(chǎn)生由環(huán)路內(nèi)電流決定34位置移動(dòng)不變不變改變35位置移動(dòng)不變不變改變35靜電場穩(wěn)恒磁場磁場沒有保守性，它是非保守場，或無勢場電場有保守性，它是保守場，或有勢場電力線起于正電荷、止于負(fù)電荷。靜電場是有源場磁力線閉合、無自由磁荷磁場是無源場36靜電場穩(wěn)恒磁場磁場沒有保守性，它是電場有保守性，它是電力線起二、安培環(huán)流定理的應(yīng)用求磁感應(yīng)強(qiáng)度1.

分析磁場分布的對(duì)稱性或均勻性。2.

選擇一個(gè)合適的積分回路3.

再由求得B37二、安培環(huán)流定理的應(yīng)用求磁感應(yīng)強(qiáng)度1.分析磁場分布的對(duì)稱1.無限長圓柱載流導(dǎo)體的磁場分布圓柱體半徑R，電流為II分析對(duì)稱性

電流分布——軸對(duì)稱P0prds1ds1磁場分布——軸對(duì)稱381.無限長圓柱載流導(dǎo)體的磁場分布I分析對(duì)稱性P0prds1dB的計(jì)算取同軸圓周為積分回路IPr>Rr<R39B的計(jì)算取同軸圓周為積分回路IPr>Rr<R39討論：分布曲線BRr0長直載流圓柱面。已知：I、RrROB40討論：分布曲線BRr0長直載流圓柱面。已知：I、RrROB電場、磁場中典型結(jié)論的比較外內(nèi)內(nèi)外長直圓柱面電荷均勻分布電流均勻分布長直圓柱體長直線41電場、磁場中典型結(jié)論的比較外內(nèi)內(nèi)外長直圓柱面電荷均勻分布電流已知：I、n(單位長度導(dǎo)線匝數(shù))分析對(duì)稱性管內(nèi)磁力線平行于管軸，管內(nèi)為均勻場,方向與螺線管軸線平行.管的外面，磁場強(qiáng)度忽略不計(jì)................2.長直載流螺線管的磁場分布42已知：I、n(單位長度導(dǎo)線匝數(shù))分析對(duì)稱性管內(nèi)磁力線平行于管計(jì)算環(huán)流利用安培環(huán)路定理求...............43計(jì)算環(huán)流利用安培環(huán)路定理求.............已知：I、N、R1、R2

N——導(dǎo)線總匝數(shù)分析對(duì)稱性磁力線分布如圖作積分回路如圖方向右手螺旋rR1R2..+++++++++++++++++++++++++++++..................................3.環(huán)形載流螺線管的磁場分布44已知：I、N、R1、R2分析對(duì)稱性磁力線分布如圖作..BrO計(jì)算環(huán)流利用安培環(huán)路定理求rR1R2..+++++++++++++++++++++++++++++...................................BrO計(jì)算環(huán)流利用安培環(huán)路定理求rR1R2..+++++說明：①B是所有電流共同產(chǎn)生的環(huán)路外部的電流只是對(duì)積分∮LB·dl無貢獻(xiàn).②當(dāng)B無對(duì)稱性時(shí)，安培環(huán)路定理仍成立只是此時(shí)因B不能提出積分號(hào)外，利用安培環(huán)路定理已不能求解B，必須利用畢奧－薩伐爾定律及疊加原理求解.46說明：46§6.4磁場對(duì)載流導(dǎo)線的作用一、安培定律安培首先通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在磁場中任一點(diǎn)處，電流元Idl所受的磁力為大小:方向:積分形式

47§6.4磁場對(duì)載流導(dǎo)線的作用一、安培定律安培首先載流直導(dǎo)線在均勻磁場中所受的安培力取電流元受力方向力大小積分48載流直導(dǎo)線在均勻磁場中所受的安培力取電流元受力方向力大小積4949導(dǎo)線1、2單位長度上所受的磁力為：二、無限長兩平行載流直導(dǎo)線間的相互作用力a50導(dǎo)線1、2單位長度上二、無限長兩平行載流直導(dǎo)線間的相互作用力單位長度載流導(dǎo)線所受力為電流的單位安培可定義如下：在真空中相距1m的兩條無限長平行導(dǎo)線中通以相等的電流，若每米長度導(dǎo)線受到的磁力為2×10－7N，則導(dǎo)線中的電流定義為1A.

51單位長度載流導(dǎo)線所受力為電流的單位安培可定義如下：51解：例：求一無限長直載流導(dǎo)線的磁場對(duì)另一直載流導(dǎo)線ab的作用力。已知：I1、I2、d、LLxdba52解：例：求一無限長直載流導(dǎo)線的磁場對(duì)另一直載流Lxdba52三、磁場對(duì)載流線圈的作用勻強(qiáng)磁場對(duì)平面載流線圈的作用dabc設(shè)ab=cd=l2,

ad=bc=l1

pm與B夾角為da邊:bc邊:ab邊:cd邊:θθθθ53三、磁場對(duì)載流線圈的作用勻強(qiáng)磁場對(duì)平面載流線圈的作用dabc線圈在均勻磁場受合力f2和f/2產(chǎn)生一力偶矩dabcθθθθ產(chǎn)生的力矩使磁矩方向與B的方向一致！54線圈在均勻磁場受合力f2和f/2產(chǎn)生一力偶矩dabc說明:(1)M＝0穩(wěn)定平衡(2)M＝0非穩(wěn)定平衡(3)⊙55說明:(1)M＝0穩(wěn)定平衡(2)M＝0非穩(wěn)定平衡四、磁力的功1.磁力對(duì)載流導(dǎo)線做功設(shè)一均勻磁場B，ab長為l，電流IbdacIFa/b/在勻強(qiáng)磁場中當(dāng)電流不變時(shí)，功等于電流乘以回路面積內(nèi)磁通量的增量56四、磁力的功1.磁力對(duì)載流導(dǎo)線做功設(shè)一均勻磁場B，ab長2.載流線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁力矩所做的功M作功，使減少572.載流線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁力矩所做的功M作功，使減少例：一半徑為R的半圓形閉合線圈，通有電流I，線圈放在均勻外磁場B中，B的方向與線圈平面成300角，如右圖，設(shè)線圈有N匝，問：（1）線圈的磁矩是多少？（2）此時(shí)線圈所受力矩的大小和方向？（3）圖示位置轉(zhuǎn)至平衡位置時(shí)，磁力矩作功是多少？解：（1）線圈的磁矩pm的方向與B成600夾角（2）線圈所受力矩為58例：一半徑為R的半圓形閉合線圈，通有電流I，線圈放在均勻外磁大小為:方向?yàn)榇怪庇贐的方向向上。（3）磁力矩作功為磁力矩作正功59大小為:方向?yàn)榇怪庇贐的方向向上。（3）磁力矩作功為磁力矩作靜電場穩(wěn)恒磁場磁場沒有保守性，它是非保守場，或無勢場電場有保守性，它是保守場，或有勢場電力線起于正電荷、止于負(fù)電荷。靜電場是有源場磁力線閉合、無自由磁荷磁場是無源場60靜電場穩(wěn)恒磁場磁場沒有保守性，它是電場有保守性，它是電力線起§6.5磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用一、洛倫茲力荷蘭物理學(xué)家洛侖茲從實(shí)驗(yàn)總結(jié)出運(yùn)動(dòng)電荷所受到的磁場力其大小和方向可用下式表示安培力的微觀本質(zhì)是運(yùn)動(dòng)電荷受到的磁場力的集體宏觀表現(xiàn)因此,61§6.5磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用一、洛倫茲力荷(1)fm⊥(u,B)所組成的平面。

fm對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功.(2)關(guān)于正負(fù)電荷受力方向(3)電荷在電場和磁場運(yùn)動(dòng)時(shí)，受的合力：電場力磁場力——洛侖茲關(guān)系式62(1)fm⊥(u,B)所組成的平面。(2)關(guān)于正負(fù)二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)(忽略重力)1.粒子速度2.粒子速度u0fm=qu0B回轉(zhuǎn)半徑回轉(zhuǎn)周期回轉(zhuǎn)頻率63二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)(忽略重力)1.粒子速度2.3.粒子速度與成θ角θ回轉(zhuǎn)半徑

回轉(zhuǎn)周期螺距643.粒子速度與成θ角θ回轉(zhuǎn)半徑回轉(zhuǎn)周期螺霍耳效應(yīng)三、霍耳效應(yīng)65三、霍耳效應(yīng)651879年，年僅24歲的美國物理學(xué)家霍耳首先發(fā)現(xiàn)，在勻強(qiáng)磁場中，寬度為b，厚度為d片狀金屬導(dǎo)體，當(dāng)通有與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直的電流I時(shí)，在金屬片兩側(cè)出現(xiàn)電勢差UH，，如圖示，此種效應(yīng)稱為霍耳效應(yīng)，電勢差UH稱為霍耳電勢差BIU1U2dbRH---霍耳系數(shù)實(shí)驗(yàn)表明：UH與導(dǎo)體塊的寬度b無關(guān)661879年，年僅24歲的美國物理學(xué)家霍耳首先發(fā)現(xiàn)，BIU1U帶負(fù)電的載流子的金屬導(dǎo)體為例IMN霍耳系數(shù)的微觀解釋

附加電場EH:平衡時(shí)電流強(qiáng)度為67帶負(fù)電的載流子的金屬導(dǎo)體為例IMN霍耳系數(shù)的微觀解釋附說明:(1)e<0時(shí)，kH<0,(2)e>0時(shí)，kH>0,(3)kH與載流子濃度n成反比：半導(dǎo)體中霍耳效應(yīng)比金屬中顯著。68說明:(1)e<0時(shí)，kH<0,(2)e>0時(shí)，kH>0§6.6磁介質(zhì)一、磁介質(zhì)的分類

凡是能影響磁場的物質(zhì)叫磁介質(zhì)。物質(zhì)受到磁場的作用產(chǎn)生磁性的現(xiàn)象叫磁化?？偞艌?相對(duì)磁導(dǎo)率三類磁介質(zhì)順磁質(zhì)：>1如:錳、鎘、鋁等?？勾刨|(zhì)：<1如:金、銀、銅等鐵磁質(zhì)：r>>1如鐵、鈷、鎳及其合金等。69§6.6磁介質(zhì)一、磁介質(zhì)的分類物質(zhì)受到磁場的作用二、抗磁質(zhì)與順磁質(zhì)的磁化電子軌道磁矩電子自旋磁矩分子磁矩pm分等效分子電流i分i分S分1.順磁質(zhì)及其磁化分子的固有磁矩不為零無外磁場作用時(shí)，由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，分子磁矩取向各不相同,整個(gè)介質(zhì)不顯磁性。70二、抗磁質(zhì)與順磁質(zhì)的磁化電子軌道磁矩電子自旋磁矩分子磁矩有外磁場時(shí)，分子磁矩要受到一個(gè)力矩的作用，使分子磁矩轉(zhuǎn)向外磁場的方向。分子磁矩產(chǎn)生的磁場方向和外磁場方向一致，順磁質(zhì)磁化結(jié)果，使介質(zhì)內(nèi)部磁場增強(qiáng)。71有外磁場時(shí)，分子磁矩要受到一個(gè)力矩的作用，使分子磁矩2.抗磁質(zhì)及其磁化抗磁質(zhì)分子固有磁矩?zé)o外磁場時(shí)在外磁場中，抗磁質(zhì)分子會(huì)產(chǎn)生附加磁矩電子軌道磁矩電子自旋磁矩與外磁場方向反向電子的附加磁矩總是削弱外磁場的作用?？勾判允且磺写沤橘|(zhì)共同具有的特性。722.抗磁質(zhì)及其磁化抗磁質(zhì)分子固有磁矩?zé)o外磁場時(shí)在外磁場中，3.電子的進(jìn)動(dòng)產(chǎn)生附加磁矩以電子的軌道運(yùn)動(dòng)的經(jīng)典模型解釋M⊙電子受的磁力矩電子軌道角動(dòng)量增量L旋進(jìn)，附加的角動(dòng)量L*它引起的磁矩反平行于→削弱磁場，抗磁。733.電子的進(jìn)動(dòng)產(chǎn)生附加磁矩以電子的軌道運(yùn)動(dòng)的經(jīng)典模型解釋MM⊕加上外磁場后,總是產(chǎn)生一個(gè)與B0方向相反的附加磁場74M⊕加上外磁場后,總是產(chǎn)生一個(gè)與B0方向相反的附加磁場三、磁化強(qiáng)度定義:順磁質(zhì)抗磁質(zhì)用來描述磁化的強(qiáng)弱V---宏觀小、微觀大順磁質(zhì):平行于抗磁質(zhì):反平行于和呈非線性關(guān)系鐵磁質(zhì)：75三、磁化強(qiáng)度定義:順磁質(zhì)抗磁質(zhì)用來描述磁化的強(qiáng)弱V--四、磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理有磁介質(zhì)存在時(shí)，任一點(diǎn)的磁場是由傳導(dǎo)電流I0和磁化電流IS共同產(chǎn)生的.定義:磁場強(qiáng)度

單位：A·m－1

∑I是穿過回路l所圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和76四、磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理有磁介質(zhì)存在時(shí)，任一點(diǎn)的磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理：在穩(wěn)恒磁場中，磁場強(qiáng)度矢量H沿任一閉合路徑的線積分(即H的環(huán)流)等于包圍在環(huán)路內(nèi)各傳導(dǎo)電流的代數(shù)和，而與磁化電流無關(guān).

77磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理：77五、B與H的關(guān)系均勻各向同性的磁介質(zhì)m稱為磁介質(zhì)的磁化率r稱為磁介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率；為磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率

78五、B與H的關(guān)系均勻各向同性的磁介質(zhì)m稱為磁介質(zhì)的磁化率電介質(zhì)中的高斯定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理79電介質(zhì)中的磁介質(zhì)中的79之間的關(guān)系之間的關(guān)系稱為相對(duì)磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率稱為相對(duì)電容率或相對(duì)介電常量80之間的關(guān)系之間的關(guān)系稱為相對(duì)磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率稱為相對(duì)電容率例：一無限長載流圓柱體，通有電流I，設(shè)電流

I

均勻分布在整個(gè)橫截面上。柱體的磁導(dǎo)率為μ，柱外為真空。求：柱內(nèi)外各區(qū)域的磁場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度。IR解：81例：一無限長載流圓柱體，通有電流I，設(shè)電流I均勻分布0RrH0RrB在分界面上H

連續(xù),B不連續(xù)820RrH0RrB在分界面上H連續(xù),B不連續(xù)82六、鐵磁質(zhì)1.磁化曲線裝置：環(huán)形螺繞環(huán)，鐵磁質(zhì)，磁通計(jì)原理:

勵(lì)磁電流I;用安培定理得H對(duì)未被磁化的材料,電流從零開始:I

H(=nI)BBH0BmHsa12BH是非線性關(guān)系。B有飽和現(xiàn)象83六、鐵磁質(zhì)1.磁化曲線裝置：環(huán)形螺繞環(huán)，鐵磁質(zhì)，磁通計(jì)原理由可以得出

rH曲線rH0rm可以看出r不是常數(shù)。但是在給定了r值的情況下，有仍說B與

H成正比。84由可以得出rH曲線rH0rm可以看出r不初始磁化曲線.......矯頑力飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度磁滯回線剩磁2.磁滯回線85初始磁.......矯頑力飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度磁滯回線剩磁2.磁滯回線--不可逆過程B的變化落后于H，從而具有剩磁，即磁滯效應(yīng)。每個(gè)H對(duì)應(yīng)不同的B與磁化的歷史有關(guān)。在交變電流的勵(lì)磁下反復(fù)磁化使其溫度升高的磁滯損耗與磁滯回線所包圍的面積成正比。鐵磁體于鐵電體類似；在交變場的作用下，它的形狀會(huì)隨之變化，稱為磁致伸縮（10-5數(shù)量級(jí)）它可用做換能器，在超聲及檢測技術(shù)中大有作為。居里點(diǎn)—每種磁介質(zhì)當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí)，由高磁導(dǎo)率、磁滯、磁致伸縮等一系列特殊狀態(tài)全部消失，而變?yōu)轫槾判?。不同鐵磁質(zhì)具有不同的轉(zhuǎn)變溫度如：鐵為1040K，鈷為1390K，鎳為630K86磁滯回線--不可逆過程B的變化落后于H，從而具有剩磁，即磁滯第六章穩(wěn)恒磁場§6.1電流電動(dòng)勢§6.2磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度§6.3安培環(huán)路定理§6.4磁場對(duì)載流導(dǎo)線的作用§6.5磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用§6.6磁介質(zhì)87第六章穩(wěn)恒磁場1靜電荷運(yùn)動(dòng)電荷靜電場電場,磁場穩(wěn)恒磁場學(xué)習(xí)方法：類比法穩(wěn)恒電場穩(wěn)恒電流88靜電荷運(yùn)動(dòng)電荷靜電場電場,磁場穩(wěn)恒磁場學(xué)習(xí)方法：類比法穩(wěn)§6.1電流電動(dòng)勢一、電流、電流密度帶電粒子的定向運(yùn)動(dòng)形成電流。方向規(guī)定：正電荷運(yùn)動(dòng)方向1.電流強(qiáng)度：2.電流密度:描述導(dǎo)體內(nèi)各點(diǎn)的電流分布情況電阻法探礦89§6.1電流電動(dòng)勢一、電流、電流密度帶電粒子的定向I定義：電流密度方向：該點(diǎn)處的電流方向。單位：A·m－2若dS的法線n與j成角,則通過dS的電流90I定義：電流密度方向：該點(diǎn)處的電流方向。單位：A·m－2定義：穩(wěn)恒電流各點(diǎn)電流密度不隨時(shí)間變化的電流。在穩(wěn)恒電流的情況下，導(dǎo)體內(nèi)電荷的分布不隨時(shí)間變化。91定義：穩(wěn)恒電流各點(diǎn)電流密度不隨時(shí)間變化的電流。5二、電動(dòng)勢92二、電動(dòng)勢6１.非靜電力與電源一段導(dǎo)體內(nèi)的靜電電勢差不能維持穩(wěn)恒電流AB用電器非靜電力:能把正電荷從電勢較低的點(diǎn)（電源負(fù)極板）送到電勢較高的點(diǎn)（電源正極板）的作用力，記作Fk。93１.非靜電力與電源一段導(dǎo)體內(nèi)的靜電電勢差不能維持穩(wěn)恒電流A非靜電場強(qiáng):表示單位正電荷受到的非靜電力電源:能夠提供非靜電力的裝置２.電源電動(dòng)勢

定義:把單位正電荷從負(fù)極通過電源內(nèi)部移到正極時(shí)，電源中的非靜電力所做的功

.方向:94非靜電場強(qiáng):表示單位正電荷受到的非靜電力電源:用非靜電場強(qiáng)定義電源電動(dòng)勢如果對(duì)整個(gè)回路進(jìn)行積分，則非靜強(qiáng)場的環(huán)流。這時(shí)電動(dòng)勢的方向與回路中電流的方向一致。95用非靜電場強(qiáng)定義電源電動(dòng)勢如果對(duì)整個(gè)回路進(jìn)行積分，則非靜強(qiáng)§6.2磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度一、基本磁現(xiàn)象1.自然磁現(xiàn)象同極相斥，異極相吸天然磁石SNSN磁性、磁體、磁極(總是同時(shí)存在)2.電流的磁效應(yīng)1819－1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)。96§6.2磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度一、基本磁現(xiàn)象1.自然磁現(xiàn)象同

漢斯·奧斯特（HansØrsted，1777年8月14日－1851年3月9日），丹麥物理學(xué)家、化學(xué)家。1777年8月14日生于丹麥的蘭格朗島魯?shù)聠藤e一個(gè)藥劑師家庭。12歲開始幫助父親在藥房里干活，同時(shí)堅(jiān)持學(xué)習(xí)化學(xué)。由于刻苦攻讀，17歲以優(yōu)異的成績考取了哥本哈根大學(xué)的免費(fèi)生，學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)和自然科學(xué)。他一邊當(dāng)家庭教師，一邊在學(xué)校學(xué)習(xí)藥物學(xué)、天文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等。在物理學(xué)領(lǐng)域，他首先發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)線的電流會(huì)產(chǎn)生作用力于磁針，使磁針改變方向。在化學(xué)領(lǐng)域，鋁元素是他最先發(fā)現(xiàn)的。十九世紀(jì)后期，在科學(xué)方面的后康德哲學(xué)和演進(jìn)，由于他的寫作而更見雛形。他也是第一位明確地描述思想實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)代思想家，創(chuàng)建了思想實(shí)驗(yàn)(Gedankenexperiment)這名詞。97漢斯·奧斯特（HansØrsted，1777ISN磁現(xiàn)象與運(yùn)動(dòng)電荷之間有著密切的聯(lián)系。1822年安培提出假說：天然磁性的產(chǎn)生是由于其內(nèi)部有電流流動(dòng)?，F(xiàn)代科學(xué)用分子電流來解釋磁性起源NS電荷的運(yùn)動(dòng)是一切磁現(xiàn)象的根源。98ISN磁現(xiàn)象與運(yùn)動(dòng)電荷之間有著密切的聯(lián)系。1822年安培提出３.磁力磁力是發(fā)生于運(yùn)動(dòng)電荷間的相互作用力，它決定于運(yùn)動(dòng)電荷的速度(電流)99３.磁力13

磁現(xiàn)象：1、天然磁體周圍有磁場；2、通電導(dǎo)線周圍有磁場；3、電子束周圍有磁場。表現(xiàn)為：使小磁針偏轉(zhuǎn)表現(xiàn)為：相互吸引排斥偏轉(zhuǎn)等4、通電線能使小磁針偏轉(zhuǎn)；5、磁體的磁場能給通電線以力的作用；6、通電導(dǎo)線之間有力的作用；7、磁體的磁場能給通電線圈以力矩作用；8、通電線圈之間有力的作用；9、天然磁體能使電子束偏轉(zhuǎn)。100磁現(xiàn)象：表現(xiàn)為：表現(xiàn)為：4二、磁感應(yīng)強(qiáng)度電流(或磁鐵)

磁場

電流(或磁鐵)1.磁場

運(yùn)動(dòng)電荷(電流)激發(fā)磁場。同時(shí)也激發(fā)電場。磁場對(duì)外的重要表現(xiàn)為：(1)磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷(電流)有磁力作用(2)磁力對(duì)運(yùn)動(dòng)的載流導(dǎo)體作功，表明磁場具有能量2.磁感應(yīng)強(qiáng)度（試驗(yàn)線圈法）磁矩:Ipmpm與I組成右螺旋101二、磁感應(yīng)強(qiáng)度電流(或磁鐵)磁場電流(或磁鐵)1磁場方向:規(guī)定線圈在穩(wěn)定平衡位置時(shí)的磁矩的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小:當(dāng)實(shí)驗(yàn)線圈從平衡位置轉(zhuǎn)過900時(shí)，線圈所受磁力矩（M）為最大,且單位:

1特斯拉＝104高斯（1T＝104GS）102磁場方向:規(guī)定線圈在穩(wěn)定平衡位置時(shí)的磁矩的方向磁感應(yīng)三、磁場中的高斯定理1.磁力線磁力線切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場方向。定量地描述磁場強(qiáng)弱，B大小定義為：103三、磁場中的高斯定理1.磁力線定量地描述磁場強(qiáng)弱，B大I直線電流磁力線I圓電流磁力線I通電螺線管磁力線(1)磁感應(yīng)線都是環(huán)繞電流的閉合曲線，磁場是渦旋場。(2)任意兩條磁感應(yīng)線在空間不相交。(3)磁感應(yīng)線方向與電流方向遵守右螺旋法則104I直線電流磁力線I圓電流磁力線I通電螺線管磁力線(1)磁感應(yīng)2.磁通量穿過磁場中任一曲面的磁感應(yīng)線條數(shù)，稱為該曲面的磁通量，用符號(hào)Φm表示。2.磁通量3.磁場中的高斯定理穿過任意閉合曲面的磁通量為零(1)磁力線是無頭無尾的閉合曲線，(2)磁場是無源場(無磁單極存在)1063.磁場中的高斯定理穿過任意閉合曲面的磁通量為零(1)四、畢奧—薩伐爾定律1.穩(wěn)恒電流的磁場電流元IpdB的方向畢奧---沙伐爾定律107四、畢奧—薩伐爾定律1.穩(wěn)恒電流的磁場電流元IpdB的對(duì)一段載流導(dǎo)線若=0或，則dB=0，即電流元不在自身方向上激發(fā)磁場。若=/2，則dB最大(其它因素不變下)2.運(yùn)動(dòng)電荷的磁場在非相對(duì)論條件下的電場與磁場電流的微觀形式I108對(duì)一段載流導(dǎo)線若=0或，則dB=0，2.運(yùn)動(dòng)電荷的磁若載流子的數(shù)體密度為n，電量為q，運(yùn)動(dòng)速度為u，則dt時(shí)間內(nèi)通過s截面的電量電流元Idl中載流子(運(yùn)動(dòng)電荷)有dN個(gè)畢奧－沙伐爾定律的微觀形式I109若載流子的數(shù)體密度為n，電量為q，運(yùn)動(dòng)速度為uqpp110qpp24XY已知：真空中I、1、2、a建立坐標(biāo)系OXY任取電流元大小方向aP統(tǒng)一積分變量1.載流直導(dǎo)線的磁場五、畢奧－薩伐爾定律的應(yīng)用a111XY已知：真空中I、1、2、a建立坐標(biāo)系OXY任取電流XYaP或：112XYaP或：26無限長載流直導(dǎo)線半無限長載流直導(dǎo)線直導(dǎo)線延長線上+a113無限長載流直導(dǎo)線半無限長載流直導(dǎo)線直導(dǎo)線延長線上+a27關(guān)于角的有關(guān)規(guī)定以O(shè)P為起始線,角增加的方向與電流方向相同，則為正，反之，則為負(fù)。p0p0p0114關(guān)于角的有關(guān)規(guī)定p0p0p0282.圓弧形電流在圓心產(chǎn)生的磁場

已知:R、I，圓心角為θ，求在圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.任取電流元θrR方向：右手螺旋法則圓電流中心的磁場1/n圓電流的中心的磁場1152.圓弧形電流在圓心產(chǎn)生的磁場已知:R、I，圓心角為θ一、安培環(huán)路定理靜電場Irl1、圓形積分回路6-3磁場的安培環(huán)路定理改變電流方向磁場116一、安培環(huán)路定理靜電場Irl1、圓形積分回路6-3磁場2、任意積分回路.1172、任意積分回路.313、回路不環(huán)繞電流.L1L2φ.dldl’1183、回路不環(huán)繞電流.L1L2φ.dldl’32安培環(huán)路定理說明：電流與環(huán)路成右旋關(guān)系:取正否則取負(fù)號(hào)！如圖在真空中的穩(wěn)恒電流磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿任意閉合曲線的線積分（也稱的環(huán)流），等于穿過該閉合曲線的所有電流強(qiáng)度（即穿過以閉合曲線為邊界的任意曲面的電流強(qiáng)度）的代數(shù)和的倍。即：119安培環(huán)路定理說明：如圖在真空中的穩(wěn)恒電流磁場環(huán)路所包圍的電流由環(huán)路內(nèi)外電流產(chǎn)生由環(huán)路內(nèi)電流決定120環(huán)路所包圍的電流由環(huán)路內(nèi)外電流產(chǎn)生由環(huán)路內(nèi)電流決定34位置移動(dòng)不變不變改變121位置移動(dòng)不變不變改變35靜電場穩(wěn)恒磁場磁場沒有保守性，它是非保守場，或無勢場電場有保守性，它是保守場，或有勢場電力線起于正電荷、止于負(fù)電荷。靜電場是有源場磁力線閉合、無自由磁荷磁場是無源場122靜電場穩(wěn)恒磁場磁場沒有保守性，它是電場有保守性，它是電力線起二、安培環(huán)流定理的應(yīng)用求磁感應(yīng)強(qiáng)度1.

分析磁場分布的對(duì)稱性或均勻性。2.

選擇一個(gè)合適的積分回路3.

再由求得B123二、安培環(huán)流定理的應(yīng)用求磁感應(yīng)強(qiáng)度1.分析磁場分布的對(duì)稱1.無限長圓柱載流導(dǎo)體的磁場分布圓柱體半徑R，電流為II分析對(duì)稱性

電流分布——軸對(duì)稱P0prds1ds1磁場分布——軸對(duì)稱1241.無限長圓柱載流導(dǎo)體的磁場分布I分析對(duì)稱性P0prds1dB的計(jì)算取同軸圓周為積分回路IPr>Rr<R125B的計(jì)算取同軸圓周為積分回路IPr>Rr<R39討論：分布曲線BRr0長直載流圓柱面。已知：I、RrROB126討論：分布曲線BRr0長直載流圓柱面。已知：I、RrROB電場、磁場中典型結(jié)論的比較外內(nèi)內(nèi)外長直圓柱面電荷均勻分布電流均勻分布長直圓柱體長直線127電場、磁場中典型結(jié)論的比較外內(nèi)內(nèi)外長直圓柱面電荷均勻分布電流已知：I、n(單位長度導(dǎo)線匝數(shù))分析對(duì)稱性管內(nèi)磁力線平行于管軸，管內(nèi)為均勻場,方向與螺線管軸線平行.管的外面，磁場強(qiáng)度忽略不計(jì)................2.長直載流螺線管的磁場分布128已知：I、n(單位長度導(dǎo)線匝數(shù))分析對(duì)稱性管內(nèi)磁力線平行于管計(jì)算環(huán)流利用安培環(huán)路定理求...............129計(jì)算環(huán)流利用安培環(huán)路定理求.............已知：I、N、R1、R2

N——導(dǎo)線總匝數(shù)分析對(duì)稱性磁力線分布如圖作積分回路如圖方向右手螺旋rR1R2..+++++++++++++++++++++++++++++..................................3.環(huán)形載流螺線管的磁場分布130已知：I、N、R1、R2分析對(duì)稱性磁力線分布如圖作..BrO計(jì)算環(huán)流利用安培環(huán)路定理求rR1R2..+++++++++++++++++++++++++++++...................................BrO計(jì)算環(huán)流利用安培環(huán)路定理求rR1R2..+++++說明：①B是所有電流共同產(chǎn)生的環(huán)路外部的電流只是對(duì)積分∮LB·dl無貢獻(xiàn).②當(dāng)B無對(duì)稱性時(shí)，安培環(huán)路定理仍成立只是此時(shí)因B不能提出積分號(hào)外，利用安培環(huán)路定理已不能求解B，必須利用畢奧－薩伐爾定律及疊加原理求解.132說明：46§6.4磁場對(duì)載流導(dǎo)線的作用一、安培定律安培首先通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在磁場中任一點(diǎn)處，電流元Idl所受的磁力為大小:方向:積分形式

133§6.4磁場對(duì)載流導(dǎo)線的作用一、安培定律安培首先載流直導(dǎo)線在均勻磁場中所受的安培力取電流元受力方向力大小積分134載流直導(dǎo)線在均勻磁場中所受的安培力取電流元受力方向力大小積13549導(dǎo)線1、2單位長度上所受的磁力為：二、無限長兩平行載流直導(dǎo)線間的相互作用力a136導(dǎo)線1、2單位長度上二、無限長兩平行載流直導(dǎo)線間的相互作用力單位長度載流導(dǎo)線所受力為電流的單位安培可定義如下：在真空中相距1m的兩條無限長平行導(dǎo)線中通以相等的電流，若每米長度導(dǎo)線受到的磁力為2×10－7N，則導(dǎo)線中的電流定義為1A.

137單位長度載流導(dǎo)線所受力為電流的單位安培可定義如下：51解：例：求一無限長直載流導(dǎo)線的磁場對(duì)另一直載流導(dǎo)線ab的作用力。已知：I1、I2、d、LLxdba138解：例：求一無限長直載流導(dǎo)線的磁場對(duì)另一直載流Lxdba52三、磁場對(duì)載流線圈的作用勻強(qiáng)磁場對(duì)平面載流線圈的作用dabc設(shè)ab=cd=l2,

ad=bc=l1

pm與B夾角為da邊:bc邊:ab邊:cd邊:θθθθ139三、磁場對(duì)載流線圈的作用勻強(qiáng)磁場對(duì)平面載流線圈的作用dabc線圈在均勻磁場受合力f2和f/2產(chǎn)生一力偶矩dabcθθθθ產(chǎn)生的力矩使磁矩方向與B的方向一致！140線圈在均勻磁場受合力f2和f/2產(chǎn)生一力偶矩dabc說明:(1)M＝0穩(wěn)定平衡(2)M＝0非穩(wěn)定平衡(3)⊙141說明:(1)M＝0穩(wěn)定平衡(2)M＝0非穩(wěn)定平衡四、磁力的功1.磁力對(duì)載流導(dǎo)線做功設(shè)一均勻磁場B，ab長為l，電流IbdacIFa/b/在勻強(qiáng)磁場中當(dāng)電流不變時(shí)，功等于電流乘以回路面積內(nèi)磁通量的增量142四、磁力的功1.磁力對(duì)載流導(dǎo)線做功設(shè)一均勻磁場B，ab長2.載流線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁力矩所做的功M作功，使減少1432.載流線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁力矩所做的功M作功，使減少例：一半徑為R的半圓形閉合線圈，通有電流I，線圈放在均勻外磁場B中，B的方向與線圈平面成300角，如右圖，設(shè)線圈有N匝，問：（1）線圈的磁矩是多少？（2）此時(shí)線圈所受力矩的大小和方向？（3）圖示位置轉(zhuǎn)至平衡位置時(shí)，磁力矩作功是多少？解：（1）線圈的磁矩pm的方向與B成600夾角（2）線圈所受力矩為144例：一半徑為R的半圓形閉合線圈，通有電流I，線圈放在均勻外磁大小為:方向?yàn)榇怪庇贐的方向向上。（3）磁力矩作功為磁力矩作正功145大小為:方向?yàn)榇怪庇贐的方向向上。（3）磁力矩作功為磁力矩作靜電場穩(wěn)恒磁場磁場沒有保守性，它是非保守場，或無勢場電場有保守性，它是保守場，或有勢場電力線起于正電荷、止于負(fù)電荷。靜電場是有源場磁力線閉合、無自由磁荷磁場是無源場146靜電場穩(wěn)恒磁場磁場沒有保守性，它是電場有保守性，它是電力線起§6.5磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用一、洛倫茲力荷蘭物理學(xué)家洛侖茲從實(shí)驗(yàn)總結(jié)出運(yùn)動(dòng)電荷所受到的磁場力其大小和方向可用下式表示安培力的微觀本質(zhì)是運(yùn)動(dòng)電荷受到的磁場力的集體宏觀表現(xiàn)因此,147§6.5磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用一、洛倫茲力荷(1)fm⊥(u,B)所組成的平面。

fm對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功.(2)關(guān)于正負(fù)電荷受力方向(3)電荷在電場和磁場運(yùn)動(dòng)時(shí)，受的合力：電場力磁場力——洛侖茲關(guān)系式148(1)fm⊥(u,B)所組成的平面。(2)關(guān)于正負(fù)二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)(忽略重力)1.粒子速度2.粒子速度u0fm=qu0B回轉(zhuǎn)半徑回轉(zhuǎn)周期回轉(zhuǎn)頻率149二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)(忽略重力)1.粒子速度2.3.粒子速度與成θ角θ回轉(zhuǎn)半徑

回轉(zhuǎn)周期螺距1503.粒子速度與成θ角θ回轉(zhuǎn)半徑回轉(zhuǎn)周期螺霍耳效應(yīng)三、霍耳效應(yīng)151三、霍耳效應(yīng)651879年，年僅24歲的美國物理學(xué)家霍耳首先發(fā)現(xiàn)，在勻強(qiáng)磁場中，寬度為b，厚度為d片狀金屬導(dǎo)體，當(dāng)通有與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直的電流I時(shí)，在金屬片兩側(cè)出現(xiàn)電勢差UH，，如圖示，此種效應(yīng)稱為霍耳效應(yīng)，電勢差UH稱為霍耳電勢差BIU1U2dbRH---霍耳系數(shù)實(shí)驗(yàn)表明：UH與導(dǎo)體塊的寬度b無關(guān)1521879年，年僅24歲的美國物理學(xué)家霍耳首先發(fā)現(xiàn)，BIU1U帶負(fù)電的載流子的金屬導(dǎo)體為例IMN霍耳系數(shù)的微觀解釋

附加電場EH:平衡時(shí)電流強(qiáng)度為153帶負(fù)電的載流子的金屬導(dǎo)體為例IMN霍耳系數(shù)的微觀解釋附說明:(1)e<0時(shí)，kH<0,(2)e>0時(shí)，kH>0,(3)kH與載流子濃度n成反比：半導(dǎo)體中霍耳效應(yīng)比金屬中顯著。154說明:(1)e<0時(shí)，kH<0,(2)e>0時(shí)，kH>0§6.6磁介質(zhì)一、磁介質(zhì)的分類

凡是能影響磁場的物質(zhì)叫磁介質(zhì)。物質(zhì)受到磁場的作用產(chǎn)生磁性的現(xiàn)象叫磁化?？偞艌?相對(duì)磁導(dǎo)率三類磁介質(zhì)順磁質(zhì)：>1如:錳、鎘、鋁等?？勾刨|(zhì)：<1如:金、銀、銅等鐵磁質(zhì)：r>>1如鐵、鈷、鎳及其合金等。155§6.6磁介質(zhì)一、磁介質(zhì)的分類物質(zhì)受到磁場的作用二、抗磁質(zhì)與順磁質(zhì)的磁化電子軌道磁矩電子自旋磁矩分子磁矩pm分等效分子電流i分i分S分1.順磁質(zhì)及其磁化分子的固有磁矩不為零無外磁場作用時(shí)，由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，分子磁矩取向各不相同,整個(gè)介質(zhì)不顯