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第十一章

電流和恒磁場(chǎng)1§11-1恒定電流條件和導(dǎo)電規(guī)律§11-2磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度§11-3畢奧薩伐爾定律§11-4磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定理§11-5磁場(chǎng)對(duì)電流的作用§11-6帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)*§10-7抗磁性與鐵磁性第十一章電流和恒磁場(chǎng)2要求:1.深入理解描述直流電各物理量的定義和計(jì)算方法,這些量包括電壓、電流強(qiáng)度、電流密度、電阻、電阻率和電動(dòng)勢(shì)等;熟練掌握含源閉合電路中的能量關(guān)系;2.在掌握了描述磁場(chǎng)的物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量的基礎(chǔ)上,應(yīng)深入理解電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的基本規(guī)律,其中包括畢奧薩伐爾定律、磁場(chǎng)的高斯定理和磁場(chǎng)環(huán)路定理,并能運(yùn)用這些規(guī)律求解恒定電流的磁場(chǎng)問題;3.深入理解各向同性的非鐵磁介質(zhì)在外磁場(chǎng)作用下的行為和性質(zhì),其中包括磁化和磁化強(qiáng)度、磁化強(qiáng)度與磁化電流的關(guān)系、磁介質(zhì)內(nèi)部的磁場(chǎng),深入理解輔助物理量磁場(chǎng)強(qiáng)度的引入,以及普遍形式的安培環(huán)路定理;并能運(yùn)用這些規(guī)律處理介質(zhì)的磁化問題;4.定性理解鐵磁質(zhì)的特性和應(yīng)用。3§11-1恒定電流條件和導(dǎo)電規(guī)律

一、電流強(qiáng)度和電流密度①在金屬導(dǎo)體中帶電粒子稱為載流子。

③電流強(qiáng)度是標(biāo)量。有正、負(fù)之分,是代數(shù)量。習(xí)慣上把正載流子的流動(dòng)方向代表電流的方向。

②電流強(qiáng)度I,單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電量。I單位A(安培),常用毫安(mA)、微安(A)1.電流強(qiáng)度(I)electriccurrent4①形成電流的條件,一是自由移動(dòng)的自由電荷,二是電場(chǎng)。超導(dǎo)現(xiàn)象中電流的形成并不需要上述條件;②正電荷運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?,并把?fù)電荷的運(yùn)動(dòng)也等效為正電荷的運(yùn)動(dòng);③電流強(qiáng)度是標(biāo)量,有正、負(fù)之分。電流的方向性與矢量的方向性是有根本區(qū)別的。電流是對(duì)一個(gè)曲面而言的,只有兩個(gè)方向,即意味著電荷要么從曲面的這一側(cè)流向那一側(cè),要么從那一側(cè)流向這一側(cè),只有這兩種可能性;而矢量是對(duì)一個(gè)點(diǎn)而言的,因而有無限多個(gè)可能的方向;④對(duì)于電路,先約定一個(gè)方向,即為電流的標(biāo)定方向,當(dāng)電流的實(shí)際方向與標(biāo)定方向相同時(shí),此支路上的電流強(qiáng)度為正值;當(dāng)電流的實(shí)際方向與標(biāo)定方向相反時(shí),此支路的電流強(qiáng)度為負(fù)值。注意:5

電流密度是描述電流分布的矢量。在導(dǎo)體中任意一點(diǎn)的方向與正載流子在該點(diǎn)的流動(dòng)方向相同,大小等于通過該點(diǎn)并垂直于電流的單位截面的電流強(qiáng)度。

通過任一面元單位面積的電流強(qiáng)度等于該處電流密度矢量沿該面元法向的分量。電流密度的單位是Am-2。2.電流密度(electriccurrentdensity)Flash6在有電流的導(dǎo)體中,每一點(diǎn)都具有一定大小和方向的電流密度矢量,構(gòu)成了矢量場(chǎng),稱為電流場(chǎng)。引入電流線形象描述電流場(chǎng)中電流的分布,規(guī)定曲線上每點(diǎn)的切線方向都與該點(diǎn)的電流密度矢量的方向相同。由電流線圍成的管狀區(qū)域稱為電流管。恒定條件下,通過同一電流管任一橫截面的電流相等。由電流密度的定義知通過導(dǎo)體中任一曲面S的電流I為與電通量定義式相比較,I與j的關(guān)系也是一個(gè)通量與其矢量場(chǎng)的關(guān)系。

3.電流場(chǎng)7二、電流的連續(xù)性方程和恒定電流條件導(dǎo)體內(nèi)任取一閉合曲面S,根據(jù)電荷守恒定律,單位時(shí)間由閉合曲面S內(nèi)流出的電量,必定等于在同一時(shí)間內(nèi)閉合曲面S所包圍的電量的減少,電流連續(xù)性方程的積分形式

以體電荷形式分布

在曲面S所包圍的體積內(nèi)積分電流連續(xù)性方程的微分形式1.連續(xù)性方程8電流場(chǎng)不隨時(shí)間變化的電流。由分布不隨時(shí)間變化的電荷所激發(fā)的電場(chǎng)為恒定電場(chǎng)。

①恒定電流場(chǎng)中過任意閉合曲面的電流必等于零。電流線從某處穿入必從另一處穿出。②恒定電流場(chǎng)的電流線必定是頭尾相接的閉合曲線。恒定電流條件的積分形式恒定電流條件的微分形式恒定電場(chǎng)由運(yùn)動(dòng)的而分布不隨時(shí)間變化的電荷所激發(fā)。在遵從高斯定理和環(huán)路定理方面,恒定電場(chǎng)與靜電場(chǎng)具有相同性質(zhì),通稱為庫侖電場(chǎng)。2.恒定電流9三、導(dǎo)體的電阻(resistanceofconductor)

伏安特性曲線電阻單位是(歐姆):1=1VA-1,電阻的倒數(shù)稱為電導(dǎo),用G表示,單位是S(西門子):1S=1-1。電阻定義為兩端電勢(shì)差與電流之比電阻熱敏電阻UIUI晶體管真空二極管10四、導(dǎo)體的電阻率(resistivityofconductor)導(dǎo)體材料電阻率決定于材料自身性質(zhì)。金屬材料的電阻率為:=0(1+t),為電阻溫度系數(shù)。純金屬線膨脹系數(shù)要小得多,可忽略其長(zhǎng)度和截面積變化,R=R0(1+t),可制成電阻溫度計(jì)。電阻率定義為電場(chǎng)強(qiáng)度E大小與同點(diǎn)電流密度j大小之比

常用電阻溫度計(jì)有銅電阻溫度計(jì)(-50℃150℃)和鉑電阻溫度計(jì)(-200℃500℃)。

11電阻率單位m(歐姆米)。電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率(conductivity)用表示,單位是Sm-1(西門子/米)。某些材料電阻率在其特定溫度TC以下減小到接近零的現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。處超導(dǎo)狀態(tài)的材料為超導(dǎo)體(superconductor)

。

TC稱為超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度,不同材料具有不同TC。鈦的TC為0.39K,鋁為1.19K,鉛為7.2K,Hg-Ba-Ca-Cu-O系氧化物為134K等。超導(dǎo)體還具有其它一些獨(dú)特的物理性質(zhì)。12

例1:一塊扇形碳制電極厚為t,電流從半徑為r1的端面S1流向半徑為r2

的端面S2,扇形張角為,求:S1和S2之間的電阻。dr平行于電流方向,dS垂直于電流方向。r1r2tS1S2解:13例2:碳膜電位器中的碳膜是由蒸敷在絕緣基片上的厚為t,內(nèi)外半徑分為r1、r2

的一層碳構(gòu)成的。A、B為引出端,環(huán)形碳膜總張角為,電流沿圓周曲線流動(dòng)。求:A、B之間的電阻?ABr1

r2

解:A、B

間電阻可視為由若干不同長(zhǎng)度而截面相同的電阻并聯(lián)而成。電導(dǎo)為:14五、歐姆定律(Ohm’slaw)

取長(zhǎng)l截面積S的細(xì)電流管,根據(jù)歐姆定律I=U/R,其中I=jS,U=El,R=l/S,

反映了金屬導(dǎo)體導(dǎo)電的基本特性,電阻是常量,電流與電勢(shì)差成正比。適用于金屬導(dǎo)體,電解液和熔融鹽。反映金屬導(dǎo)體中任意一點(diǎn)上j與E之間的關(guān)系。適用于恒定電流的情形和變化的電流場(chǎng)。R是與U和I無關(guān)的常量。歐姆定律的微分形式:15兩個(gè)汪截面字不同慶的銅女桿串知聯(lián)在氏一起術(shù),兩拉端加億上電作壓為U,設(shè)胖通過括細(xì)桿樓和粗賢桿的煙電流鍋、電底流密即度大辟小、摧桿內(nèi)略的電億場(chǎng)強(qiáng)飽度大酸小分脈別為尼:I1、J1、E1與I2、J2、E2,則神:A.即I1=I2、J1>J2、E1>E2B.檢I1=I2、J1<J2、E1<E2C.商I1<I2、J1>J2、E1>E2D.日I1<I2、J1<J2、E1<E2思循考16例3:長(zhǎng)為a半徑深為R1、R2的金叮屬圓著筒內(nèi)倍、外也緣電茄勢(shì)差第為U,電阻名率為r,求欺圓筒館的徑仍向電搶流。

解1:

解2:17例4:有有兩個(gè)劃半徑遍分別吼為R1和R2的同滔心球赤殼,蜂其間飼充滿猾了電虧導(dǎo)率輝為γ(γ=常鉗量)村的介蕉質(zhì),包若在芝兩球芽殼間竭維持犯恒定朱的電頸勢(shì)差U,求屠兩球揪殼間訴的電做流。分野析有兩種方法(1)根據(jù)歐姆定律的微分形式.(2)在求得球殼間徑向電阻的基礎(chǔ)上,由歐姆定律求球殼間的徑向電流.在介質(zhì)中任取一同心球殼作為微元,球殼面積為4πr2,厚度為dr,依照電阻的定義,該微元內(nèi),外表面間電阻,導(dǎo)體球殼間的總電阻.再由歐姆定律求出徑向電流.18例5:如圖,截面歪錐體豈的電矩阻率尤為ρ,長(zhǎng)為L(zhǎng),兩端姿面的縣半徑策為R1和R2.試計(jì)藥算此鑼錐體顧兩端寨面之愈間的未電阻.分劃析xLOO/dxrR2R1對(duì)于粗細(xì)不均勻?qū)w的電阻R,不能直接用計(jì)算垂直于錐體軸線截取一半徑為r,厚度為dx的微元,此微元電阻,沿軸線對(duì)元電阻dR積分,即得總電阻19六、零電功度率(e惰le強(qiáng)ct箏ri碌c煮po鍬we愉r)和焦友耳定誰律(J飼ou鞋le雪’s丙l踏aw填)在電尼流場(chǎng)鑒中一差細(xì)電妙流管誘運(yùn)用臨焦耳繩定律裙,得P=I2R=(jS)2(l/S)=j2(lS)=j2單位薄導(dǎo)體共體積梅的熱群功率陸為熱功嗽率密壯度p=E2,焦耳而定律槳的微贏分形羨式。如果量電勢(shì)開能的夏降低茄全部節(jié)轉(zhuǎn)變豎為熱顧能,則Q=A=I2R騎t,P=I2R,焦耳席定律倒的數(shù)奧學(xué)表瞇達(dá)式嚼。在電側(cè)路中獅電場(chǎng)狠力作繭的功及稱為電流傷的功迫或電墻功。電亞流作袋功為dA=dqU=IUdt,U從A到點(diǎn)B電勢(shì)逼降落絞。電流作的總功A=IUt,電功率為20七、杏電動(dòng)軟勢(shì)(e警le綠ct慚ro終mo援ti薄ve昨f份or勺ce綁)在導(dǎo)怠體中噸有穩(wěn)故恒電僻流流繡動(dòng)不傳能單猶靠靜澤電場(chǎng)臥,必幕須有非靜裙電力把正要電荷少從負(fù)蕩極搬環(huán)到正探極,域才能洪在導(dǎo)翁體兩錘端維管持有盾穩(wěn)恒氏的電繭勢(shì)差疫。提供竭非靜刊電力鼻的裝絨置就嶄是電宇源,如化裝學(xué)電睬池、受硅太梳陽能悉電池皆、發(fā)楊電機(jī)死等。臟電源片是把容能量搏轉(zhuǎn)換闖為電爹能的環(huán)裝置握。靜答電力鄰使正千電荷礦從高旗電位摟到低拿電位朱。非匪靜電肺力使雜正電勁荷從創(chuàng)低電判位到沸高電皆位。+–單位螞正電冤荷所偉受的丹非靜姥電力杏,定深義為德非靜驗(yàn)電性叫電場(chǎng)突的電哲場(chǎng)強(qiáng)匯度,意用K表示剪。21在電局源內(nèi)淚部,抬即內(nèi)咱電路袖電荷萬同時(shí)孕受到堤恒定去電場(chǎng)獸和非過靜電裝性電菊?qǐng)龅墓ё饔玫?,而滅在外辰電路腎卻只盞有恒慶定電眾場(chǎng)的竟作用董。遵從環(huán)路定理,上式化為

因此耕,在頌電荷q沿電殼路運(yùn)晚行一儉周的席過程倦中,各種拿電場(chǎng)掌所作怪的總默功為:22電源誘的電障動(dòng)勢(shì)定義慰為單覆位正附電荷禽沿閉站合電飄路運(yùn)蹦行一潤周非求靜電枯力所范作的壘功,蔥表征惠電源遭將其茅它形盜式的模能量候轉(zhuǎn)變艇為電蒜能的焦本領(lǐng)隊(duì)。非靜網(wǎng)電性豪電場(chǎng)欲只存復(fù)在于撲電源侍內(nèi)部耀,其尚方向臟沿電溪源內(nèi)壯部從主負(fù)極繁指向幅正極耳??夹邞]到門一般浙情形滔,非英靜電虎性電恰場(chǎng)可胃能存行在于足整個(gè)價(jià)電路籮,于瓦是是標(biāo)渡量,收可取催正、晴反兩僚種方身向。我們單規(guī)定辯,從負(fù)米極經(jīng)兩電源蛾內(nèi)部哲到正鏈極的松方向離為電設(shè)動(dòng)勢(shì)贏的方挪向。23§1鈔1-晨2磁場(chǎng)厚和磁絹感應(yīng)貢強(qiáng)度一、眾磁現(xiàn)肉象(m司ag祝ne斑ti售c臂ph掘en墳om陳en石on塞)東漢賴王充較“司之南勺假”同號(hào)輛磁極妙互相岡排斥騙,異仔號(hào)磁渣極互已相吸偏引。株磁極蓋周圍歉存在精磁場(chǎng)竄,處石于磁齒場(chǎng)中階的其掙它磁進(jìn)極或縱運(yùn)動(dòng)莖電荷隆,都同要受礎(chǔ)到磁袍場(chǎng)的屯作用耗力,焦此作嫁用力券稱為磁場(chǎng)待力或皆磁力。磁駐場(chǎng)力既是通杯過磁蛋場(chǎng)這棄種特韻殊物皆質(zhì)傳饒遞的喝。北宋榨沈括辛航海鋼用指查南針指南嗎針2418脹20年奧腸斯特發(fā)現(xiàn)酷電流蘿的磁辰效應(yīng)狂后,檔人們慶才認(rèn)售識(shí)到昆磁與剛電的丑密切蔽聯(lián)系泄。18流20年安培發(fā)現(xiàn)洲磁體隸對(duì)電循流作酬用和鉆電流辣之間字相互嘉作用薦,提爹出一切誦磁現(xiàn)尋象都找起源揀于電趕流,濟(jì)一切嚼物質(zhì)乘的磁霞性都乞起源怕于構(gòu)幼成物蠶質(zhì)的月分子帝中存曉在的趕環(huán)形框電流盤。這種豈環(huán)形駝電流偏稱為分子況電流。安培射分子默電流堂假說與近切代關(guān)索于原靠子和饒分子班結(jié)構(gòu)騙的認(rèn)欣識(shí)相羊吻合述。原謙子是營由原魄子核育和核仍外電憐子組犬成的摸,電滔子的補(bǔ)繞核投運(yùn)動(dòng)捆就形殘成了些經(jīng)典尊概念倉的電牲流。25物質(zhì)裂磁性蔑起源不能士完全忙用經(jīng)羽典理包論來段描述爛。量子皮理論貿(mào)表明憤,核夫外電騙子對(duì)醒磁性珠有一塵定的失貢獻(xiàn)寇,但不物質(zhì)盡磁性倒的主宅要來慘源是儲(chǔ)電子芽的自耍旋磁鼠矩,蒜鐵磁攏物質(zhì)表的強(qiáng)鉛烈磁唇性則抵與相旨鄰原包子間都電子佛自旋掩磁矩拼的交乘換作葡用有念關(guān)。洋都不際能用耽經(jīng)典錫概念豈予以走描述準(zhǔn)。磁現(xiàn)苗象與羊電現(xiàn)是象有畫很多瓶類似叮,在土自然省界有未獨(dú)立贈(zèng)存在傘的電昏荷,員卻至府今沒恨找到蘿獨(dú)立兇存在吸的磁中荷,遙即所左謂“列磁單越極子碧”。尋找“磁喚單極覺子”是當(dāng)崖今科捎學(xué)界禍面臨霞的重蛇大課丘題之鵝一。26二、置磁感滔應(yīng)強(qiáng)匠度(m幣ag剩ne倉ti貼c蒸in嚴(yán)du資ct法io畏n)1.任一磚點(diǎn)P的磁觸感應(yīng)念強(qiáng)度誰的方前向當(dāng)試秒探電爛荷q0以速春度v沿某套特定框直線策通過謀磁場(chǎng)鍋中的裁點(diǎn)P時(shí),精作用目于它西的洛倫匠茲力捉總等閣于零,與看試探煙電荷弦的電繩量和吐運(yùn)動(dòng)鵲速率養(yǎng)無關(guān)秧。這抽條特溝定直禮線是抗點(diǎn)P的磁翅場(chǎng)自罵身的域?qū)傩杂颍Q昆為零力物線。把這嚇條直天線規(guī)烤定為紫點(diǎn)P的磁桶感應(yīng)物強(qiáng)度嘆的方戶向。+q–用磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場(chǎng),以矢量

表示。運(yùn)動(dòng)碰電荷賠在磁刻場(chǎng)中籠所受惜的磁驢場(chǎng)力甩稱為洛倫擁茲力。272.點(diǎn)P的磁點(diǎn)感應(yīng)繪強(qiáng)度職的大芬小3.點(diǎn)P的磁痛感應(yīng)傘強(qiáng)度蘿的指辮向B、v、F滿足桃右螺茂旋關(guān)疏系:電荷速度與該特定方向垂直時(shí)受到的磁力最大。

點(diǎn)P磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小正試探電荷所受洛倫茲力大小為F=q0vBsinθ單位特斯端拉(T聚),NsC-1m-1,Vsm-2,NA-1m-1。28三、優(yōu)磁感務(wù)應(yīng)線計(jì)和磁死通量磁場(chǎng)靜中某挺點(diǎn)磁僚場(chǎng)方榜向是寒確定規(guī)的,磁感疑線不防會(huì)相孝交。載醋流導(dǎo)捐線周影圍磁禿感線荒都是吼圍繞來電流炕的閉合誤曲線,舅沒旦有起壟點(diǎn),維也沒呆有終亡點(diǎn)。磁感疊應(yīng)線(m玩ag美ne將ti俘c荒in姥du舉ct捉io蹦n糟li奮ne獅)形象字表示屈磁場(chǎng)略分布膛狀況窗:曲線答上每煎點(diǎn)切焦線方犁向與測(cè)該點(diǎn)鞠磁感良應(yīng)強(qiáng)瓜度B方向雜一致充;在誘與磁滴場(chǎng)垂嚷直的鋼單位濃面積距上穿撇過曲攪線的周條數(shù)謹(jǐn),與喝該處B的大祖小成鄭正比冊(cè),即殲疏密洽程度曉反映暗出B的大弓小。一簇顏磁感揉應(yīng)線蜂圍成翅的管國狀區(qū)遠(yuǎn)域稱鳳為磁感午應(yīng)管。2930長(zhǎng)直浪電流菌周圍帝的磁未感應(yīng)誕線,鹿在垂重直于吵電流哪的平輸面內(nèi)利磁感秤應(yīng)線森是一盾系列鼓同心欄圓,疏圓心廣在電景流與暗平面唱的交乎點(diǎn)上禿。磁感耕線和玻電流淡滿足望右手迷螺旋臂法則熄。為描潛述磁幼場(chǎng)的瘦強(qiáng)弱汗,規(guī)幟定磁殲場(chǎng)中蘋某點(diǎn)離處垂蝦直于B矢量取的單海位面謙積上盲通過幼的磁橡感線葛數(shù)目(磁感經(jīng)線密刺度),等當(dāng)于該挎點(diǎn)B的數(shù)灑值。圓電停流周泉圍的彼磁感昌應(yīng)線要,在冠與圓毀面正副交并立過其凍直陣徑的催平面皇內(nèi),愧磁感翼應(yīng)線剝是兩目簇環(huán)擠繞電棉流的革曲線國。31任意束曲面S的磁通浸量(m頃ag水ne痕ti具c趨f(xié)l帆ux疊)定義膚為,品曲面苗上任禾意一友點(diǎn)的沉磁感聞應(yīng)強(qiáng)鄙度B與該緣瑞處面憲元dS的標(biāo)行積BdS在整細(xì)個(gè)曲徑面S上的舟代數(shù)腫和,姜即在國際單位制中,磁通量的單位是Tm2,也稱為Wb(韋伯)。32對(duì)閉興合曲辦面,規(guī)定樣正法筑線方掩向垂豬直于墻曲面孟向外尤。當(dāng)磁脅感線輝從曲麻面內(nèi)觸穿出捷時(shí),猜磁通方量為賀正,閣而當(dāng)愈磁感添線從隔曲面汁外穿誓入時(shí)乞,磁縮慧通量肺為負(fù)柏。Bnθθ在不嗚均勻肉磁場(chǎng)斜中,睬通過職任意蛛面積僚元的腥磁通美量:在均柳勻磁擊場(chǎng)中恒通過駕面積S的磁蘇通量都為:33點(diǎn)擊掉深色采鍵返泛回原歸處→(H.姐C.券Oe武rs灑te版d,莫1乓77仿7—和18育51舊)34§1第1-戰(zhàn)3畢奧薩伐逐爾定租律(Bi俗o(hù)t懲-S纏av反ar宜t’供sla見w)其中:k細(xì)=0/4真空囑磁導(dǎo)碗率:0=410-7TmA-1

電流元

是電流與導(dǎo)線元的乘積,導(dǎo)線形狀任意,導(dǎo)線元在空間有各種取向,電流元是矢量。電流元產(chǎn)生磁場(chǎng)規(guī)律遵從畢奧薩伐爾定律。電流元在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流元大小成正比,與電流元和由電流元到點(diǎn)P的矢量間夾角正弦成正比,與電流元到點(diǎn)P的距離的平方成反比;垂直于

所組成的平面,指向滿足右手定則。35點(diǎn)P的磁眾感應(yīng)國強(qiáng)度堡的大節(jié)小為不能專由實(shí)豬驗(yàn)直攏接證料明,抬但結(jié)棍果都趨和實(shí)往驗(yàn)相知符合貸。先化隊(duì)為分濾量式繪后分宰別積清分。整個(gè)載流導(dǎo)線L在點(diǎn)P產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度,等于各電流元在點(diǎn)P產(chǎn)生的的矢量和,即P36例6:在吩一直荷導(dǎo)線MN中通牢以電服流I,求距黃此導(dǎo)緣瑞線為a的點(diǎn)P處的B。從導(dǎo)逗線兩鼠端M和N到點(diǎn)P的連姜線與條直導(dǎo)旋線之換間的伯夾角綿分別精為1和2。解:地在距馬點(diǎn)O為l處取猴電流朗元Idl,Idl在點(diǎn)P產(chǎn)生B,方向葡垂直驚于紙仍面向店里lr×PIONMaP12Idl37l=aco槳t()=騎-aco篇t,r=acs棉c,dl=acs歸c2d無限良長(zhǎng)載景流直忍導(dǎo)線改,1=0,2=,距首離導(dǎo)販線a處的洽磁感歌應(yīng)強(qiáng)愉度為lr×PIONMaP12Idl38解:窮其磁槽場(chǎng)方它向只產(chǎn)有沿x軸的裝分量冷而垂磨直于x軸的次分量迷求和童為零防。例7:求羽載流起圓線結(jié)圈在蔑其軸技上的逃磁場(chǎng)選。IROIdl×P39B的方召向沿名著軸家線,銹與分豎量dBx的方浩向一柳致。圓電仔流環(huán)鋸,在醋其軸老上一斑點(diǎn)的消磁場(chǎng)交,磁五場(chǎng)方凳向與菊電流照滿足右手禾螺旋除法則。*兩種錯(cuò)特殊擦的情氧況:軸上無窮遠(yuǎn)的磁感強(qiáng)度x=0時(shí)圓電流環(huán)中心磁感強(qiáng)度P40圓形擋電流查磁場(chǎng)創(chuàng)的磁釋感應(yīng)劣線以摸其軸慮線為番軸對(duì)肉稱分路布,唉與條碗形磁仿鐵或?yàn)⒋裴樢u的情斥形相猶似,架行為翻相似疫。引顏入磁矩描述趴圓形星電流刺或載童流平問面線俘圈磁匠行為舟。S是圓旗形電哀流包稼圍平幸面面勝積,n是該婆平面攔法向彩單位脅矢量乓,指向巖與電慈流的烏方向律滿足轉(zhuǎn)右螺燥旋關(guān)語系。多匝段平面薦線圈動(dòng)電流I應(yīng)以院線圈察的總灑匝數(shù)紫與每齊匝線促圈的鍬電流目的乘煎積代粥替。mSRI圓形男電流鹿的磁饑矩m=IS傷n也可寫成:圓電流41運(yùn)動(dòng)記電荷挎的磁紛場(chǎng)電流元:?jiǎn)蝹€(gè)載流子產(chǎn)生的磁場(chǎng)是在導(dǎo)線中載流子數(shù)電流激發(fā)磁場(chǎng)實(shí)際上是由大量定向運(yùn)動(dòng)的電荷所激發(fā)的。以電荷為q、速度為

的正電荷作研究對(duì)象,在電流元中其電流密度j=nqv42一個(gè)貨以速拋度v作勻蜓速直傘線運(yùn)保動(dòng)的敏電荷q與電時(shí)流元繩是相圖當(dāng)?shù)陌?,在dt時(shí)間風(fēng)內(nèi)粒恭子位珍移為dl=vdt,等效礙電流騎元為Idl=(Idt)v=qv,根據(jù)爐畢奧-薩伐肺爾定位律,廈在距們它r處點(diǎn)P所激侵勵(lì)的妙磁感暫應(yīng)強(qiáng)蜓度為它:v+Br運(yùn)動(dòng)正電荷的磁場(chǎng)v-Br運(yùn)動(dòng)負(fù)電荷的磁場(chǎng)電流元的磁場(chǎng)431.邊長(zhǎng)什為L(zhǎng)的一聾正方葡形導(dǎo)井體框仰上通牌有電猴流I,則沸此框交中心娛點(diǎn)O的磁癢感應(yīng)疼強(qiáng)度與L無關(guān)B.與L成正適比C.與L2成正課比D.與L成反卵比思竊考2.四條相互平行的載流長(zhǎng)直導(dǎo)線,如圖所示放置,電流均為I,正方形的邊長(zhǎng)為2a,正方形中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為

A. B.

C. D.443.在同處一平外面上早有三餅根等叢距離晴放置航的長(zhǎng)雁直通階電導(dǎo)突線,數(shù)如圖寧所示襖,導(dǎo)停線1、2、3載有貨電流陵分別飲為1、2、3A,它慌們所趁受力餡分別表為F1、F2、F3,則F1華/F悲2為A.碗

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