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文檔簡介

1、BvF0q7-6-1 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動 說明:說明:1、 洛侖茲力洛侖茲力F的方向垂直于的方向垂直于v和和B所確定的平面。所確定的平面。2、洛侖茲力、洛侖茲力F不能改變帶電粒子速度不能改變帶電粒子速度v的大小,只能的大小,只能改變其運(yùn)動方向。改變其運(yùn)動方向。sinBqFvBqF v1、運(yùn)動方向與磁場方向平行、運(yùn)動方向與磁場方向平行 = 0,F = 0+Bv結(jié)論:結(jié)論: 帶電粒子做勻速直線運(yùn)動。帶電粒子做勻速直線運(yùn)動。sinBqFv周期:周期:qBmRT22v頻率:頻率:mqBT21帶電粒子做勻速率圓周運(yùn)動,其周期和頻帶電粒子做勻速率圓周運(yùn)動,其周期和頻率與速度無關(guān)。率與速度無關(guān)。結(jié)論:結(jié)

2、論:2、運(yùn)動方向與磁場方向垂直、運(yùn)動方向與磁場方向垂直vF BR運(yùn)動方程:運(yùn)動方程:BqFvRmBq2vv3 3、運(yùn)動方向沿任意方向、運(yùn)動方向沿任意方向qBmRsinv半徑:半徑:qBmT2周期:周期:螺距:螺距:cos2/vvqBmTh結(jié)論:結(jié)論:螺旋線運(yùn)動螺旋線運(yùn)動:勻速直線運(yùn)動:勻速直線運(yùn)動/v:勻速率圓周運(yùn)動:勻速率圓周運(yùn)動vRmBq2vvcos/vvsinvv7-6-2 電磁場控制帶電粒子運(yùn)動的實(shí)例BEv + + + + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - - - - -E1 1、速度選擇器、速度選擇器mFBqqEveF+v2 2、湯姆孫實(shí)驗(yàn)、湯

3、姆孫實(shí)驗(yàn) eVm221v電子動能:電子動能:meV2v電子束打在屏幕中央的條件:電子束打在屏幕中央的條件:BEvmeVBE2222VBEme111kgC10)53(75881962. 1me電子的比荷:電子的比荷: kg10)54(1093897. 931m電子的質(zhì)量:電子的質(zhì)量: B3 3、霍耳效應(yīng)、霍耳效應(yīng) 1879 1879年,霍爾(年,霍爾(E.H.HallE.H.Hall,185518551936 1936 )發(fā))發(fā)現(xiàn),把一載流導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)放在磁場中時(shí),如現(xiàn),把一載流導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)放在磁場中時(shí),如果磁場方向與電流方向垂直,則在與磁場和電流兩果磁場方向與電流方向垂直,則在與磁場和

4、電流兩者垂直的方向上出現(xiàn)橫向電勢差。這一現(xiàn)象稱為者垂直的方向上出現(xiàn)橫向電勢差。這一現(xiàn)象稱為霍霍耳效應(yīng)耳效應(yīng),這電勢差稱為,這電勢差稱為霍耳電勢差霍耳電勢差。IIxyz21VVVHV1V2VH動態(tài)平衡時(shí):動態(tài)平衡時(shí):021VVVHBeFvmHeeEF HeEBevBEvHenbdIvdb以導(dǎo)體的霍耳效應(yīng)為例,載流子為電子以導(dǎo)體的霍耳效應(yīng)為例,載流子為電子 BIIxyzVH-vmF- - - - - - - - - - -+ + + + + + + + + + +HEeFbdS bdennqSvIvdIBenV1HvBbbEVHHvBbbEVHHdbBIIxyzVH+mF- - - - - - -

5、 - - - -+ + + + + + + + + + +eFbdqnIvvHE如果載流子是正電荷(如果載流子是正電荷(P型半導(dǎo)體),則型半導(dǎo)體),則021VVVHdIBnqV1HRH 稱為稱為霍耳系數(shù)霍耳系數(shù) 霍耳系數(shù)霍耳系數(shù)RH 與載流子密度與載流子密度n成反比。在金屬中,成反比。在金屬中,由于載流子密度很大,因此霍耳系數(shù)很小,相應(yīng)霍由于載流子密度很大,因此霍耳系數(shù)很小,相應(yīng)霍耳效應(yīng)也很弱。而在一般半導(dǎo)體中,載流子密度耳效應(yīng)也很弱。而在一般半導(dǎo)體中,載流子密度n 較小,因此霍耳效應(yīng)也較明顯。較小,因此霍耳效應(yīng)也較明顯。dIBRVHH令令qnR1H 霍耳效應(yīng)判斷半導(dǎo)體的類型,測量載流子密度,

6、霍耳效應(yīng)判斷半導(dǎo)體的類型,測量載流子密度,測磁場等。測磁場等。 +-P N B4 4、質(zhì)譜儀、質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀是研究物質(zhì)同位素的儀器。質(zhì)譜儀是研究物質(zhì)同位素的儀器。RN :為粒子源:為粒子源P:為速度選擇器:為速度選擇器qBmRvBRBEmqBEvB7-7-1 載流導(dǎo)線在磁場中受的力BqF vL設(shè):載流子數(shù)密度設(shè):載流子數(shù)密度 n電流元截面積電流元截面積 S電流元中的載流子數(shù)電流元中的載流子數(shù)dNdN= =nSdl載流子電荷量載流子電荷量 q電流元在磁場中受的力:電流元在磁場中受的力:作用在電流元上的作用力:作用在電流元上的作用力:LddFlnSFBv nSqdlFdvqnSI BlIF dd安培

7、定律安培定律 :安培力:安培力: 磁場對電流的作用力磁場對電流的作用力磁場對任意載流導(dǎo)線的作用力磁場對任意載流導(dǎo)線的作用力: LBlIFdBvlnSq d例例1: 長為長為L的載流直導(dǎo)線通以電流為的載流直導(dǎo)線通以電流為I,均勻磁場,均勻磁場B的方向與的方向與電流方向的夾角為電流方向的夾角為,計(jì)算計(jì)算載流直導(dǎo)線載流直導(dǎo)線所所受的力受的力。LBlIFdLlIBFdsinsinILBF LlIBdsinBLIFIBldFdlIBdFdsin)(LBlIFdBLIF推廣推廣: 載流曲線在均勻磁場中所受的力:載流曲線在均勻磁場中所受的力:LBlIF)(dIBL是電流的起點(diǎn)到電流的終點(diǎn)的有向線段。是電流的

8、起點(diǎn)到電流的終點(diǎn)的有向線段。L例例2: 2: 無限長直載流導(dǎo)線通有電流無限長直載流導(dǎo)線通有電流I1 ,在同一平面內(nèi)有,在同一平面內(nèi)有長為長為L的的共面的共面的載流直導(dǎo)線,通有電流載流直導(dǎo)線,通有電流I2, ,a和和已知已知 。求長為求長為L L的導(dǎo)線所受的磁場力。的導(dǎo)線所受的磁場力。解:xIlIlBIF2ddd1022coslaxcosddxl cosd2d210 xxIIF axI2I1ydldxxlFdxIB210BlIFdd2LBlIFd例例2: 2: 無限長直載流導(dǎo)線通有電流無限長直載流導(dǎo)線通有電流I1 ,在同一平面內(nèi)有,在同一平面內(nèi)有長為長為L的的共面的共面的載流直導(dǎo)線,通有電流載流

9、直導(dǎo)線,通有電流I2, ,a和和已知已知 。求長為求長為L L的導(dǎo)線所受的磁場力。的導(dǎo)線所受的磁場力。解:xIlIlBIF2ddd1022coslaxcosddxl xxIIFddcos2210axI2I1ydldxxlFdxIB210BlIFdd2LBlIFdxxIIFddcos2210aLaIIxxIIFFLaacoslncos2cos2210cos210ddaxI2I1ydldxxlFd力的方向圖示jFiFFyxFsin)2cos(FFFxcosFFy各電流元受的力的方向相同xxIIFddcos2210axI2I1ydldxxlFd力的方向圖示sin)2cos(dFdFFxdcosdFF

10、ydaLaIIFFxxcosln2tan210daLaIIFFyycosln2210djFiFFyx1I2插曲:平行電流間的相互作用電流單位aIB2202aIB2101121012112d2ddlaIIlBIF電流電流I1單位長度受力:單位長度受力:aIIlF2dd210112aIIlF2dd2102211B21dF2dl同理:電流同理:電流I2單位長度受力:單位長度受力:2B12dF1dlBlIF dd電流單位:電流單位:“安培安培”的定義的定義設(shè):設(shè): I1 = I2 = 1 單位單位,a = 1 m單位長度導(dǎo)線受到的磁場力:單位長度導(dǎo)線受到的磁場力:12111042dd7210aIIlF

11、17mN1021I2F12F21 兩平行長直導(dǎo)線相距兩平行長直導(dǎo)線相距1 m,通過大小相等的電流,通過大小相等的電流,如果這時(shí)它們之間單位長度導(dǎo)線受到的磁場力正好如果這時(shí)它們之間單位長度導(dǎo)線受到的磁場力正好是是2 10-7 Nm-1時(shí),就把兩導(dǎo)線中所通過的電流定義時(shí),就把兩導(dǎo)線中所通過的電流定義為為“1安培安培”。IIIIbl2 acdl1B7-7-2 7-7-2 載流線圈在磁場中所受的磁力矩載流線圈在磁場中所受的磁力矩adFbcFabFcdFneBcdFabFa(b)d(c)1l1 1、平面載流線圈在均勻磁場中所受的磁力、平面載流線圈在均勻磁場中所受的磁力 線圈平面的法線方向線圈平面的法線方

12、向與磁場方向的夾角為與磁場方向的夾角為。2sin1BIlFda2sin1BIlFbc2BIlFFcdab結(jié)論:結(jié)論:平面載流線圈在均勻磁場中所受的安培力的平面載流線圈在均勻磁場中所受的安培力的矢量和為零矢量和為零。dacbFFcdabFFneBcdFabFa(b)d(c)1lBLIF2sin1BIl磁力矩的大小:磁力矩的大小: sinsin121lBIlFlMcd21llS 為線圈面積為線圈面積 線圈磁矩線圈磁矩 :neISm2 2、平面載流線圈在均勻磁場中所受的磁力矩、平面載流線圈在均勻磁場中所受的磁力矩FrMneBcdFabFa(b)d(c)1l2BIlFFcdab是一對力偶和cdabFF

13、磁力矩的方向:磁力矩的方向: BmM磁力矩:磁力矩: sinBISM N匝線圈:匝線圈:線圈磁矩線圈磁矩 :neNISmBmM注意:注意:上式對均勻磁場中任意形狀的上式對均勻磁場中任意形狀的平面平面載流線載流線圈都適用。圈都適用。 neBcdFabFa(b)d(c)1l磁力矩:磁力矩: (1)= 0 時(shí),時(shí),M = 0 ,線圈處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。,線圈處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。(2) = 90 時(shí),時(shí),M = Mmax= NBIS。(3) =180 時(shí),時(shí),M = 0 ,線圈處于非穩(wěn)定平衡狀態(tài)。,線圈處于非穩(wěn)定平衡狀態(tài)。BcdFabFcdFabFBcdFabFB用用小線圈小線圈探測磁場!探測磁場! 平面

14、線圈在非均勻磁場中不僅有磁力矩的作用,還平面線圈在非均勻磁場中不僅有磁力矩的作用,還有力的作用!有力的作用!3 3、載流線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時(shí)磁場力的功、載流線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時(shí)磁場力的功磁磁力矩的功:力矩的功:dMWsinBISM dsinBISWcosd BSImmIIdmIWneBcdFabFa(b)d(c)1lddMW平面載流線圈在均勻磁場中:平面載流線圈在均勻磁場中:推廣:載流線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時(shí)磁場力的功推廣:載流線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時(shí)磁場力的功mIW磁磁力矩力矩方向與角位移方向相反。方向與角位移方向相反。例例3: 有一半徑為有一半徑為R的閉合載流線圈,通過電流的閉合載流線圈,通過電流I。今。

15、今把它放在均勻磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為把它放在均勻磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其方向與線,其方向與線圈平面平行。求:(圈平面平行。求:(1)以直徑為轉(zhuǎn)軸,線圈所受磁)以直徑為轉(zhuǎn)軸,線圈所受磁力矩的大小和方向;(力矩的大小和方向;(2)在力矩作用下,線圈轉(zhuǎn)過)在力矩作用下,線圈轉(zhuǎn)過90,力矩做了多少功?,力矩做了多少功?解法一解法一dsinsinddIBRlIBF作用力垂直于線圈平面作用力垂直于線圈平面FrMdMWBlIF ddIBOZRdlFdRdFdMOd22sinIBRIBOZRdlFd對參考點(diǎn)對參考點(diǎn)O的力矩:的力矩:對對z軸的力矩:軸的力矩:FdrMdO)2cos(OMMdd大小:大小:方向:

16、方向:OMd大小:大小:d22sinIBRdM 方向:方向:z軸的負(fù)方向軸的負(fù)方向202221dsindIBRIBRMM力矩做的總功:力矩做的總功:mBmBMMW02sindddIBRW221總力矩:總力矩:22RIm 大小:大小:方向:方向:z軸的負(fù)方向軸的負(fù)方向BmM任一位置的力矩:任一位置的力矩:解法二:解法二:BmMsinmBM 2902RIm221IBRM 線圈轉(zhuǎn)過線圈轉(zhuǎn)過9090時(shí),磁通量的增量為時(shí),磁通量的增量為BRm22IBRIWm22mIW總力矩:總力矩:大小:大小:方向:方向:z軸的負(fù)方向軸的負(fù)方向力矩做的總功:力矩做的總功:7-8-1 物質(zhì)的磁性 當(dāng)一塊介質(zhì)放在外磁場中將

17、與磁場發(fā)生相互作用,介質(zhì)中出現(xiàn)附加磁場,產(chǎn)生一種所謂的“磁化”現(xiàn)象。我們把這種在磁場作用下磁性發(fā)生變化的介質(zhì)稱為“磁介質(zhì)”。BB BBB00BBr令:令: = 0 r 稱為稱為磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率nIB00nIBBrr00EE0r1 1、磁介質(zhì)的分類、磁介質(zhì)的分類(1)順磁性介質(zhì)順磁性介質(zhì): 介質(zhì)磁化后呈弱磁性介質(zhì)磁化后呈弱磁性。附加磁場附加磁場B 與外場與外場B0同向。同向。 B B0 , r 1(2)抗磁性介質(zhì)抗磁性介質(zhì): 介質(zhì)磁化后呈弱磁性介質(zhì)磁化后呈弱磁性。附加磁場附加磁場B 與外場與外場B0反向。反向。 B B0 , r B0 , r 1(4)完全抗磁體完全抗磁體:( r 0):): B 0

18、,磁介質(zhì)內(nèi),磁介質(zhì)內(nèi)的磁場等于零(如超導(dǎo)體)。的磁場等于零(如超導(dǎo)體)。磁介質(zhì)種類磁介質(zhì)種類種種 類類溫度溫度相對磁導(dǎo)率相對磁導(dǎo)率 r 1鉍鉍汞汞銅銅氫(氣)氫(氣)293K293K293K1-16.610-51-2.910-51-1.010-51-3.8910-5 r 1氧(液)氧(液)氧(氣)氧(氣)鋁鋁鉑鉑90K293K293K293K1+769.910-51+334.910-51+1.6510-51+26.010-5 r 1鑄鋼鑄鋼鑄鐵鑄鐵硅鋼硅鋼坡莫合金坡莫合金2.2103(最大值)(最大值)4102(最大值)(最大值)7102(最大值)(最大值)1105(最大值)(最大值) r 0

19、汞汞鈮鈮小于小于4.15K小于小于9.26K002 2、分子磁矩、分子磁矩 順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的磁化順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的磁化 近代科學(xué)實(shí)踐證明,組成分子或原子中的電子,近代科學(xué)實(shí)踐證明,組成分子或原子中的電子,不僅存在繞原子核的軌道運(yùn)動,還存在自旋運(yùn)動。這不僅存在繞原子核的軌道運(yùn)動,還存在自旋運(yùn)動。這兩種運(yùn)動都能產(chǎn)生磁效應(yīng)。把分子或原子看作一個整兩種運(yùn)動都能產(chǎn)生磁效應(yīng)。把分子或原子看作一個整體,分子或原子中各電子對外產(chǎn)生磁效應(yīng)的總和,可體,分子或原子中各電子對外產(chǎn)生磁效應(yīng)的總和,可等效于一個圓電流,稱為等效于一個圓電流,稱為“分子電流分子電流”。分子電流的。分子電流的磁矩稱為磁矩稱為“分子磁矩分子磁矩

20、”表示為表示為 。m+-+各電子磁矩各電子磁矩iemiem+-分子磁矩分子磁矩im(1)順磁質(zhì)特點(diǎn):存在分子固有磁矩。特點(diǎn):存在分子固有磁矩。0im外磁場中:外磁場中:0im-+-+-imimim+-+-+imimim0BBmMii附加磁場附加磁場B 與外場與外場B0同向。同向。(2 2)抗磁質(zhì))抗磁質(zhì)特點(diǎn):特點(diǎn):分子固有磁矩等于零,因此不存在順磁效應(yīng)。分子固有磁矩等于零,因此不存在順磁效應(yīng)。+iem0Bv-iemLFLF+-viem0Biem0BeFLv電子受的洛侖茲力:電子受的洛侖茲力: 在抗磁質(zhì)和順磁質(zhì)中都會存在抗磁效應(yīng),只是在抗磁質(zhì)和順磁質(zhì)中都會存在抗磁效應(yīng),只是在順磁質(zhì)中在順磁質(zhì)中抗

21、磁效應(yīng)與順磁效應(yīng)相比要小得多,因抗磁效應(yīng)與順磁效應(yīng)相比要小得多,因此在順磁質(zhì)中,抗磁效應(yīng)被順磁效應(yīng)所掩蓋。此在順磁質(zhì)中,抗磁效應(yīng)被順磁效應(yīng)所掩蓋。 洛侖茲力充當(dāng)離心力或向心力,每個電子在與外洛侖茲力充當(dāng)離心力或向心力,每個電子在與外場相反的方向產(chǎn)生附加磁矩,場相反的方向產(chǎn)生附加磁矩,附加電子磁矩附加電子磁矩 的方的方向總是和外磁場向總是和外磁場 方向相反。方向相反。iem0B 由于分子中每一個運(yùn)動電子都要產(chǎn)生與外磁場反由于分子中每一個運(yùn)動電子都要產(chǎn)生與外磁場反向的附加磁矩向的附加磁矩 ,分子中各電子附加磁矩的矢量,分子中各電子附加磁矩的矢量和即為分子的附加磁矩和即為分子的附加磁矩 。磁介質(zhì)中大

22、量分子的附。磁介質(zhì)中大量分子的附加磁矩在宏觀上對外顯示出磁效應(yīng)。這一磁效應(yīng)與外加磁矩在宏觀上對外顯示出磁效應(yīng)。這一磁效應(yīng)與外磁場方向相反,我們把它稱為磁場方向相反,我們把它稱為“抗磁效應(yīng)抗磁效應(yīng)”。iemim7-8-2 磁化強(qiáng)度與磁化電流1 1、磁化強(qiáng)度、磁化強(qiáng)度 為了反映磁化程度的強(qiáng)弱,引入為了反映磁化程度的強(qiáng)弱,引入“磁化強(qiáng)度矢量磁化強(qiáng)度矢量”VmMi單位:1mA磁化強(qiáng)度是空間坐標(biāo)的矢量函數(shù)。當(dāng)磁化強(qiáng)度磁化強(qiáng)度是空間坐標(biāo)的矢量函數(shù)。當(dāng)磁化強(qiáng)度矢量為恒矢量時(shí),磁介質(zhì)被均勻磁化。矢量為恒矢量時(shí),磁介質(zhì)被均勻磁化。 注意注意: :2 2、磁化電流、磁化電流以長直螺線管中充滿以長直螺線管中充滿順磁

23、質(zhì)順磁質(zhì)為例:為例: 介質(zhì)磁化以后,由于分子磁矩的有序排列,其介質(zhì)磁化以后,由于分子磁矩的有序排列,其宏觀效果是在介質(zhì)宏觀效果是在介質(zhì)內(nèi)部,相鄰分子之間的電流流向內(nèi)部,相鄰分子之間的電流流向相反,相互抵消,在相反,相互抵消,在橫截面邊緣出現(xiàn)橫截面邊緣出現(xiàn)等效的等效的環(huán)形電環(huán)形電流,這種電流稱為流,這種電流稱為“磁化電流磁化電流”(Is )。)。 磁化電流是分子電流規(guī)則排列的宏觀反映,磁化電流是分子電流規(guī)則排列的宏觀反映,并不伴隨電荷的定向運(yùn)動,不產(chǎn)生并不伴隨電荷的定向運(yùn)動,不產(chǎn)生熱熱效應(yīng)。而傳導(dǎo)效應(yīng)。而傳導(dǎo)電流是由大量電荷做定向運(yùn)動而形成的電流是由大量電荷做定向運(yùn)動而形成的,不產(chǎn)生,不產(chǎn)生熱熱

24、效應(yīng)。效應(yīng)。 磁化電流和傳導(dǎo)電流都產(chǎn)生磁化電流和傳導(dǎo)電流都產(chǎn)生環(huán)繞環(huán)繞它們的它們的渦旋磁渦旋磁場場。磁化電流面密度大小:磁化電流面密度大小:介質(zhì)表面單位長度上的介質(zhì)表面單位長度上的磁化電流。磁化電流。lIjss磁化強(qiáng)度矢量大小:磁化強(qiáng)度矢量大小:ssjlSlSjVmMiIslS3 3、磁化強(qiáng)度與磁化電流面密度的關(guān)系、磁化強(qiáng)度與磁化電流面密度的關(guān)系 磁化電流面密度方向:磁化電流面密度方向:正電荷運(yùn)動的方向正電荷運(yùn)動的方向sj磁化強(qiáng)度矢量方向:磁化強(qiáng)度矢量方向:M結(jié)論:結(jié)論:磁化強(qiáng)度在數(shù)值上等于磁化電流面密度,它磁化強(qiáng)度在數(shù)值上等于磁化電流面密度,它們之間的方向關(guān)系由右手螺旋法則確定。們之間的方向

25、關(guān)系由右手螺旋法則確定。磁化電流面密度大小:磁化電流面密度大小:介質(zhì)表面單位長度上的介質(zhì)表面單位長度上的磁化電流。磁化電流。lIjss磁化強(qiáng)度矢量大小:磁化強(qiáng)度矢量大小:ssjlSlSjVmMi3 3、磁化強(qiáng)度與磁化電流面密度的關(guān)系、磁化強(qiáng)度與磁化電流面密度的關(guān)系 磁化電流面密度方向:磁化電流面密度方向:正電荷運(yùn)動的方向正電荷運(yùn)動的方向磁化強(qiáng)度矢量方向:磁化強(qiáng)度矢量方向:IslSM結(jié)論:結(jié)論:磁化強(qiáng)度在數(shù)值上等于磁化電流面密度,它磁化強(qiáng)度在數(shù)值上等于磁化電流面密度,它們之間的方向關(guān)系由右手螺旋法則確定。們之間的方向關(guān)系由右手螺旋法則確定。addccbbaLl dMl dMl dMl dMl d

26、M0ddadcblMlM0d dclMsbaIabjabMlMsd4 4、磁化強(qiáng)度沿閉合回路的環(huán)流、磁化強(qiáng)度沿閉合回路的環(huán)流 IslSMadcbsdIlML結(jié)論:結(jié)論:磁化強(qiáng)度磁化強(qiáng)度 沿閉合回路的環(huán)路積分,等于穿沿閉合回路的環(huán)路積分,等于穿過回路所包圍面積的磁化電流過回路所包圍面積的磁化電流。 M7-8-3 磁介質(zhì)中的磁場 磁場強(qiáng)度 磁介質(zhì)在磁化后,由于外磁場磁介質(zhì)在磁化后,由于外磁場 和附加磁場和附加磁場 都屬于渦旋場。因此,在有磁介質(zhì)存在時(shí),磁場中都屬于渦旋場。因此,在有磁介質(zhì)存在時(shí),磁場中的高斯定理仍成立。的高斯定理仍成立。0BB1、 有介質(zhì)存在時(shí)的高斯定理有介質(zhì)存在時(shí)的高斯定理 0d

27、SSB2、有介質(zhì)存在時(shí)的安培環(huán)路定理、有介質(zhì)存在時(shí)的安培環(huán)路定理 sdIIlBiL0LiLlMIl dBd0iLIlMBd0定義“磁場強(qiáng)度”MBHosdIlML有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理:iLIlHd結(jié)論:結(jié)論:磁場強(qiáng)度磁場強(qiáng)度 沿任一閉合回路的環(huán)路積分,沿任一閉合回路的環(huán)路積分,等于閉合回路所等于閉合回路所包圍并穿過包圍并穿過的的傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)電流的代數(shù)和的代數(shù)和. .H實(shí)驗(yàn)指出實(shí)驗(yàn)指出對于各向同性的均勻磁介質(zhì):對于各向同性的均勻磁介質(zhì): m稱為稱為磁化率磁化率HBHm0HB)1 (m0HMmMBHoHBr0HB令:令: 稱為磁介質(zhì)的稱為磁介質(zhì)的“相對磁導(dǎo)率相對磁導(dǎo)率”)1 (mr令:令: 稱為

28、磁導(dǎo)率稱為磁導(dǎo)率r0(1 1)在真空中:)在真空中:100rmM(2 2)在順磁質(zhì)中:)在順磁質(zhì)中:10rm(3 3)在抗磁質(zhì)中:)在抗磁質(zhì)中:10rmI0 r r例例4: 一半徑為一半徑為R1的無限長圓柱形直的無限長圓柱形直導(dǎo)導(dǎo)線,外面包一層線,外面包一層外半徑為外半徑為R2,相對磁導(dǎo)率為,相對磁導(dǎo)率為 r 的圓筒形磁介質(zhì)。通過的圓筒形磁介質(zhì)。通過導(dǎo)線的電流為導(dǎo)線的電流為I0 。求磁介質(zhì)內(nèi)外磁場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)求磁介質(zhì)內(nèi)外磁場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布。度的分布。R2R1221rRIrHlHL2d 10Rr 當(dāng)iLIlHd212 RIrH 21002 RIrHBIrHlHL2drIHB2r0r0rIHB200 rR2當(dāng)rIH221RrR當(dāng)IrHlHL2drIH27-8-4 鐵磁質(zhì) 1、磁滯回線、磁滯回線 aO HBBr-HsHsbcdefHcOa: 起始磁化曲線起始磁化曲線Br : 剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度

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