稳恒磁场磁介质习题课PPT课件

1、1毕奥-萨伐尔定律03dd4 LLI lrBBr70410T m/A 真空磁导率磁矩nmNISeIne右手螺旋2SR线圈平面法向单位矢量maxMBm第1页/共33页2cosmSSB dSBdSsdSneB,0;2m,02m 磁通量单位：2T mWbd0SBS磁高斯定理第2页/共33页33I1I2Il安培环路定理 1. 代数和：电流有正负电流方向跟积分环绕方向满足右手螺旋关系的为正，相反为负。但电流强度 I 是指穿过闭合曲线的电流，不包括闭合曲线以外的电流。B2. 由所有的电流共同产生，安培环路定理表达式中的0iliB dlI3. 环路的选择及形状是任意的，但是要尽量方便积分。第3页/共33页4

2、载流直导线012(coscos)4IBa无限长02IBa半无限长04IBaI载流圆环20223 22()IRBRz00242lIIBdlRR中心I2003322IRISBzz无限远螺线管021(coscos)2nIB012BnI无限长半无限长0BnIII无限大面电流0,2IBl dabc. .螺绕环0BnI螺绕环外部无磁场第4页/共33页5dlFI lB安培力公式FqvB洛伦兹力左手定则判断力的方向安培定义：真空中相距 1 m的两无限长平行直导线载有相等的电流时，若在每米长度导线上的相互作用力为 时，则导线中的电流定义为 1 A (安培)。72 10 N第5页/共33页6结论：任意平面载流导线

3、在均匀磁场中所受的力 , 与其始点和终点相同的载流直导线所受的磁场力相同。推论：任意形状的平面闭合载流线圈在均匀磁场中所受合力为零PxyIBOdFdI l00dd0 xxFFBIy0ddlyyFFBIxBIl第6页/共33页7磁力矩nMmBISeB磁力、磁力矩做功fi A()MdI fi A()F SI 做功等于电流乘以通过载流线圈的磁通量的改变量磁通量有正负，用电流与磁场是否成右手螺旋判断正负。第7页/共33页8HRn测定载流子的浓度 1200HRqVV判定载流子的正、负 H1200RqVVHHBIVRb霍耳电势差H1Rnq霍尔系数霍尔效应第8页/共33页9mMV磁化强度0sJMn磁化电流密

4、度磁介质介质表面法线方向单位矢量磁化电流slIM dl第9页/共33页100BHM0001mrBHMHHH 对于各向同性介质磁场强度0lH dlI有磁介质时的安培环路定理 第10页/共33页110B dS021 0cos21 rB cos21rB 12D第11页/共33页12B第12页/共33页13 221 qI 242 qI圆电流的半径一样2121BB a22第13页/共33页14Rx 0 BRx rIB 20 第14页/共33页155.如图，流出纸面的电流为 2I ，流进纸面的电流为 I ，则下述各式中那一个是正确的?IdLl lH H2(B)IdL21l lH H(A) D (C)IdL

5、l lH H3(D)IdLl lH H4I21L2L3L4LI第15页/共33页16Bvqf第16页/共33页17gBvqf sinqvBf B第17页/共33页18Bvqf qBmvR 221mvEk 第18页/共33页19MmBnmISesinMmB0 0 M432IBNa 垂直时:第19页/共33页2011. 附图中，M、P、O为由软磁材料制成的棒，三者在同一平面内，当K闭合后， (A) M的左端出现N极 (B) P的左端出现N极 (C) O的右端出现N极 (D) P的右端出现N极 K M O P B 铁磁质-顺磁质第20页/共33页2112 关于稳恒磁场的磁场强度的下列几种说法中哪个是

6、正确的？(A) 仅与传导电流有关。(B) 若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H必为零。(C) 若闭合曲线上各点H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零。(D) 以闭合曲线L为边缘的任意曲面的H通量均相等。第21页/共33页2213如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕上密绕而成，每厘米绕10匝。当导线中的电流匝。当导线中的电流I为为2.0A时，测得铁环内的磁感应强度的大小时，测得铁环内的磁感应强度的大小B为为1.0T，则可求，则可求得铁环的相对磁导率得铁环的相对磁导率 为（真空磁导为（真空磁导率率 ）。）。

7、r710410 T m A2HrNI0lH dlI2NHInIr00rrBHnI 27013.98 104101000 2rBnI第22页/共33页23磁力矩nMmBISeBneB0把小磁针看做分子电流BI第23页/共33页24二二. .填空题填空题 1半径为半径为0.5cm的无限长直圆柱形导体上，沿的无限长直圆柱形导体上，沿轴线方向均匀地流着轴线方向均匀地流着I=3A的电流。作一个半径的电流。作一个半径r = 5cm、长、长l=5cm且与电流同轴的圆柱形闭合且与电流同轴的圆柱形闭合曲面曲面S，则该曲面上的感应强度沿曲面的积分，则该曲面上的感应强度沿曲面的积分=_。 穿过任意闭合曲面的磁通量为

8、零SB0SdBm对本题来说, 沿竖直方向的磁感应强度B为0，构造闭合曲面(侧面s和上下底面S上和S下),则：0sss 下上0第24页/共33页25badcfe第25页/共33页26)cos(cos4210aIBaacos4cos401aIB43cos0cos402aIB)221 (2021 aIBBB 向里21第26页/共33页274. 载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径圆线圈半径R有关，当圆线圈半径增大时，有关，当圆线圈半径增大时，(1)圆线圆线圈中心点圈中心点(即圆心即圆心)的磁场的磁场 ； (2)圆线圈轴线上各点的磁圆线圈轴线上

9、各点的磁场场 。解：2322202)xR(IRB xO pRIXYRIB20载流圆环圆心：在 区域减小；在 区域增大2/Rx 2/Rx 减小轴线上不同位置的磁感应强度随R变化的情况不同：令：0dBdR/2xR在 区域减小；在 区域增大2/Rx 2/Rx 220d BdR第27页/共33页28123ddB221025001 ddB 21025002IBdldF 0 d 2150 ddB 25225003d 4150 0 dldFABBIBdldF2 CCIBdldF3 BlIdFd 16cmN105 . 1第28页/共33页29201044RIRIB圆204 RIB直向里向外直圆BBBO201044RIRI204RI第29页/共33页300123456第30页/共33页318.铜的相对磁导率 ，其磁化率 ，它是 磁性介质。0.9999912rm10.9999912rm 610.9999912 18