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磁场、磁力小结
1.磁感应强度 B
定义,qv
fB L m a x ?
方向:小磁针 N极指向。
描写磁场大小和方向的物理量
2.磁通量 m?,穿过某一曲面的磁力线根数。
定义,SB ?? d
sm ?? ???
单位,韦伯,Wb
np ?N ISm ??
3.磁矩 mp,描写线圈性质的物理量。
定义,单位,安培 ·米 2
方向,与电流满足右手定则。
一,基本概念
2
二、磁感应强度 B的计算
2
0 ?
4 r
rLdIBd ??
??
?
?
1,载流直导线的磁场
a
IB
?
?
2
0?
2,圆电流轴线上的磁场
2
322
2
0
)(2 xR
RI
B
?
?
?
在圆弧电流圆心处:
?
??
22
0
R
IB ?
)co s( co s4 210 ???? ?? aIB
无限长 直导线的磁场
在圆电流圆心处:
R
IB
2
0??
3
利用安培环路定理计算磁场 B
? ???L IldB 0???
3.理想密绕螺线管内部 nIB 0??
r
INB
?
?
2
0?
4.螺绕环内部
5.圆柱载流导体内部 r < R 区域
圆柱载流导体外一点 r > R 区域
rRIB 202 ???
r?
r
IB
?
?
2
0?
r
1?
4
3
0
rv
4B r
q ??? ??
?
?
三、两个重要定理
1.磁场中的高斯定理 0??? ??
Sm SdB
???
2.磁场中的环路定理
? ???L IldB 0???
( 1)磁场是“无源场”。
(2) 磁力线是“无头无尾”的闭合曲线。
( 1)磁场是“涡旋场”。
(2) 磁场不是“保守场”。
6.运动电荷的磁场
? ???L cIldH ?? ??? BBH
r
???
??
0
5
四、磁力的计算
BvqF ??? ??
电荷垂直于磁场作圆周运动的轨道半径
qB
mvR ?
运动 周期
qB
mT ?2?
螺距 h,
电荷以任意角度进入磁场,作螺旋线运动。
qB
mvh ?? co s2?
霍尔电压
d
IBRV
HH ?
霍尔系数
nq
R H 1?
滤速器,
B
Ev ?1.洛仑兹力
6
2.安培力、磁力矩
载流线圈在磁场中受到的力矩 M
BpM ??? ?? m
磁力(磁力矩)的功,??? IA
安培定律,BlIdFd ??? ??
BldIF l ??? ?? ?
?s i nI L BI B LF ?? ?
均匀磁场中曲线电流受的安培力。(以直代曲)
非均匀磁场中电流受的安培力。
a
IIF
?
?
2
210?
两平行直电流单位长度所受的力
n? p N ISm ??