安培环路定理解读.ppt

§9-3安培环路定理在垂直于导线的平面内任作的环路上取一点，到电流的距离为r，磁感应强度的大小：如果闭合曲线不在垂直于导线的平面内：如果沿同一路径但改变绕行方向积分：结果为零！2.安培环路定理
(Amperecirculationtheorem)空间所有电流共同产生的磁场几点注意：(1)分析磁场的对称性；1.长直圆柱形载流导线内外的磁场当，且电流均匀分布在圆柱形导线表面层时3.载流螺绕环内的磁场§9-4磁场对载流导线的作用霍耳电场,这电场阻碍自由电子的侧向漂移，当电场力与洛伦兹力平衡时设导线中单位体积的自由电子数为n，它等于导线中单位体积的正离子数。安培定律的微分形式合力作用在长直导线中点，方向沿Z轴正向。例11-6测定磁感应强度常用的实验装置－磁秤如图所示,它的一臂下面挂有一矩形线圈，宽为b，长为l，共有N匝，线圈的下端放在待测的均匀磁场中，其平面与磁感应强度垂直，当线圈中通有电流I时，线圈受到一向上的作用力，使天平失去平衡，调节砝码m使两臂达到平衡。用上述数据求待测磁场的磁感应强度。作用在两侧直边上的力则大小相等，方向相反，它们相互抵消。当天平恢复平衡时，这个向上的安培力恰与调整砝码的重量相等，由此可得如N=9匝，b=10.0cm，I=0.10A，加砝码m=4.40g才能恢复平衡，代入上式得例11-7：在磁感强度为B的均匀磁场中，通过一半径为R的半圆导线中的电流为I。若导线所在平面与B垂直，求该导线所受的安培力。由安培定律计算平行载流导线间的作用力，利用毕—萨定律与安培定律，求出其中一根导线的磁场分布，再计算其它载流导线在磁场中受到的安培力。计算CD受到的力，在CD上取一电流元：表明：两个同方向
的平行载流直导线，通
过磁场的作用，将相互
吸引。反之，两个反向
的平行载流直导线，通
过磁场的作用，将相互
排斥，而每一段导线单位长度所受的斥力的大小与这两电流同方向的引力相等。3.磁场对载流线圈的作用由于是矩形线圈，对边受力大小应相等，方向相反。磁场作用在线圈上总的力矩大小为：实际上IS为线圈磁矩的大小Pm，力矩的方向为线圈磁矩与磁感应强度的矢量积；用矢量式表示磁场对线圈的力矩：讨论：4.磁电式电流计当电流通过线圈时，线圈所受的磁力矩
的大小不变当线圈受到的磁力矩和游丝给线圈的扭转力矩
相互平衡时，线圈就稳定在这个位置，此时：（2）在电流计中通以一个短促的电流脉冲时线圈在最大偏转角时的弹性势能等于线圈起动时的初动能:§9-5带电粒子在磁场中所受作用及运动一般情况下，如果带电粒子运动的方向与磁场方向成夹角时。例11-3宇宙射线中的一个质子以速率v=1.0×107m/s竖直进入地球磁场内，估算作用在这个质子上的磁力有多大？2.带电粒子在磁场中的运动周期（3）如果与斜交成角2.2带电粒子在非均匀磁场中运动（1）会聚磁场中作螺旋运动的带正电的粒子掉向返转（2）磁约束装置（3）非均匀磁场的应用：范•艾仑(VanAllen)辐射带