第次磁介質(zhì)安培定理

上次課內(nèi)容回顧運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)安培環(huán)路定理1靜電場(chǎng)磁場(chǎng)比較磁場(chǎng)沒有保守性，它是非保守場(chǎng)，或無勢(shì)場(chǎng)電場(chǎng)有保守性，它是保守場(chǎng)，或有勢(shì)場(chǎng)電力線起于正電荷、止于負(fù)電荷。靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)磁力線閉合、無自由磁荷磁場(chǎng)是無源場(chǎng)2

（1）是否與回路外電流有關(guān)？

（2）若，是否回路上各處

？是否回路內(nèi)無電流穿過？討論：3(3)安培環(huán)路定理只適用于閉合的載流導(dǎo)線，對(duì)于任意設(shè)想的一段載流導(dǎo)線不成立!例如圖中載流直導(dǎo)線,設(shè)則L的環(huán)流為:4三、磁介質(zhì)磁化強(qiáng)度（對(duì)照極化自學(xué)P276）介質(zhì)磁化后的附加磁感強(qiáng)度真空中的磁感強(qiáng)度磁介質(zhì)中的總磁感強(qiáng)度1磁介質(zhì)鐵磁質(zhì)（鐵、鈷、鎳等）順磁質(zhì)

抗磁質(zhì)（鋁、氧、錳等）（銅、鉍、氫等）弱磁質(zhì)5分子圓電流和磁矩?zé)o外磁場(chǎng)順磁質(zhì)的磁化有外磁場(chǎng)順磁質(zhì)內(nèi)磁場(chǎng)2順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的磁化6無外磁場(chǎng)時(shí)抗磁質(zhì)分子磁矩為零抗磁質(zhì)內(nèi)磁場(chǎng)同向時(shí)反向時(shí)抗磁質(zhì)的磁化73磁化強(qiáng)度分子磁矩的矢量和體積元單位:意義：磁介質(zhì)中單位體積內(nèi)分子的合磁矩。磁場(chǎng)強(qiáng)度

8用磁場(chǎng)強(qiáng)度表述的安培環(huán)路定理：沿任一閉合路徑磁場(chǎng)強(qiáng)度的環(huán)流等于該閉合路徑所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和。物理意義4安培環(huán)路定理

H

的環(huán)流僅與傳導(dǎo)電流I

有關(guān)，與介質(zhì)無關(guān)，因此用它求場(chǎng)量H要比直接計(jì)算B簡(jiǎn)便得多。磁場(chǎng)強(qiáng)度H與在有電介質(zhì)的靜電場(chǎng)中引入的電位移D相似，它們都是輔助物理量。9四、安培環(huán)路定理的意義當(dāng)磁場(chǎng)分布具有某種對(duì)稱性時(shí)，可以用安培環(huán)路定理求磁感強(qiáng)度。用安培定律求解磁感應(yīng)強(qiáng)度的步驟：1）根據(jù)電流分布確定磁場(chǎng)分布的對(duì)稱性。2）選取合適的閉合路徑，此路徑經(jīng)過場(chǎng)點(diǎn)，并使積分

為可積的。3）選擇積分路徑的取向，根據(jù)取向確定穿過回路內(nèi)

電流的正負(fù)。磁場(chǎng)是有旋場(chǎng)——電流是磁場(chǎng)渦旋的軸心

10五、安培環(huán)路定理的應(yīng)用當(dāng)場(chǎng)源分布具有高度對(duì)稱性時(shí)，利用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度。1.無限長(zhǎng)載流圓柱體電流沿軸向，在截面上均勻分布分析對(duì)稱性電流分布軸對(duì)稱磁場(chǎng)分布已知：I、R11的方向判斷如下：12

作積分環(huán)路并計(jì)算環(huán)流如圖

利用安培環(huán)路定理求13

作積分環(huán)路并計(jì)算環(huán)流如圖

利用安培環(huán)路定理求14結(jié)論無限長(zhǎng)載流圓柱導(dǎo)體已知：I、RRr015討論長(zhǎng)直載流圓柱面已知：I、R16練習(xí)求的分布。同軸的兩筒狀導(dǎo)線通有等值反向的電流,17電場(chǎng)、磁場(chǎng)中典型結(jié)論的比較外內(nèi)內(nèi)外長(zhǎng)直圓柱面電荷均勻分布電流均勻分布長(zhǎng)直圓柱體長(zhǎng)直線182.長(zhǎng)直載流螺線管已知：I、n分析對(duì)稱性管內(nèi)磁力線平行于管軸管外磁場(chǎng)為零單位長(zhǎng)度導(dǎo)線匝數(shù)作積分回路如圖方向右手螺旋19

計(jì)算環(huán)流利用安培環(huán)路定理求203.環(huán)形載流螺線管分析對(duì)稱性磁力線分布如圖作積分回路如圖方向右手螺旋導(dǎo)線總匝數(shù)N已知：IN21

計(jì)算環(huán)流利用安培環(huán)路定理求224.無限大載流導(dǎo)體薄板導(dǎo)線中電流強(qiáng)度I單位長(zhǎng)度導(dǎo)線匝數(shù)n已知：分析對(duì)稱性磁力線如圖作積分回路如圖與導(dǎo)體板等距、俯視圖23

計(jì)算環(huán)流板上下兩側(cè)為均勻磁場(chǎng)利用安培環(huán)路定理求24討論如圖，兩塊無限大載流導(dǎo)體薄板平行放置通有相反方向的電流。已知：導(dǎo)線中電流強(qiáng)度I、單位長(zhǎng)度導(dǎo)線匝數(shù)n25練習(xí)如圖，螺繞環(huán)截面為矩形外半徑與內(nèi)半徑之比高導(dǎo)線總匝數(shù)求：1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布2.通過截面的磁通量26解：非勻強(qiáng)磁場(chǎng)27一段直線電流(所在點(diǎn)離直線電流(或延長(zhǎng)線)r，和起、終點(diǎn)連線與電流夾角

磁感強(qiáng)度基本公式小結(jié)圓形電流軸線上（半徑R，點(diǎn)到圓心距離x）圓弧形電流圓心處（半徑R，弧形電流所張圓心角）直螺線管軸線上（單位長(zhǎng)度匝數(shù)n，點(diǎn)與起、終端管壁連線與軸夾角1、2）28本次作業(yè):8-39、42、43、48、5029“無限長(zhǎng)”直線電流“無限長(zhǎng)”均勻載流圓柱面（半徑R）“無限長(zhǎng)”均勻載流圓柱體（半徑R）“無限長(zhǎng)”直螺線管環(huán)形螺線管無限大載流平面BrBBrrRR307-7帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)洛倫茲力一帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中所受的力電場(chǎng)力磁場(chǎng)力（洛倫茲力）運(yùn)動(dòng)電荷在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中受的力31二帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)舉例1

回旋半徑和回旋頻率322磁聚焦（洛倫茲力不做功）洛倫茲力

與不垂直螺距33

磁聚焦在均勻磁場(chǎng)中點(diǎn)A

發(fā)射一束初速度相差不大的帶電粒子，它們的與

之間的夾角不同，但都較小，這些粒子沿半徑不同的螺旋線運(yùn)動(dòng)，因螺距近似相等，相交于屏上同一點(diǎn)，此現(xiàn)象稱為磁聚焦。

應(yīng)用電子光學(xué)，電子顯微鏡等。341

質(zhì)譜儀P2647072737476鍺的質(zhì)譜三帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)舉例質(zhì)譜儀的示意圖352回旋加速器P2651932年勞倫斯研制第一臺(tái)回旋加速器的D型室。此加速器可將質(zhì)子和氘核加速到1MeV的能量，為此1939年勞倫斯獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。363

霍耳效應(yīng)37霍耳系數(shù)I霍耳電壓++++

+

+-----38I++++-