30电磁学6演示稿.pptVIP

如果磁场与电流有夹角?时： 霍耳电压Vab：与通过霍耳片的电流和磁场的垂直分量成正比，与霍耳片的厚度成反比。 霍耳系数RH ：反映了特定材料的霍耳效应的强弱。它表示单位厚度的霍耳片通单位电流并垂直置于单位磁场中时，霍耳电压的大小。它与载流子浓度n和带电量q成反比。 由于金属中n?1028/m3，RH很小，霍耳效应不明显；而半导体中n小的多，故实用的霍耳元件均由半导体材料制成。它是测量磁场的重要方法。 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 4. 磁场对电流的作用 （1）磁场对载流导线的作用—安培力 载流直导线在均匀磁场中的安培力： §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 安培力也可以作为磁感应强度的另一种定义方法： 方向用右手定则确定 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 任意载流导线在非均匀磁场中的安培力： 安培定律：电流元在磁场中的磁作用力与电流元在磁场方向的垂直分量成正比，与磁感应强度成正比；受力的方向由电流元和磁场的方向用右手定则确定。 安培力的特征：安培力是磁场作用在载流导线上的力，它可以移动导线做功。这是他与作用在运动带电粒子上的磁场力的基本区别。 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 例1.一载有电流I、半径为R的半圆形导线, 放在均匀磁场中, 磁场与导线平面垂直, 求该导线所受安培力。 解：建立如图坐标系 取电流元 所受安培力大小 方向沿径向向外 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 合力方向沿y轴正向 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 总安培力为： 考察载流直导线AC所受安培力： 结论：载流弯曲导线AC在均匀磁场中的安培力等于载流直导线AC的安培力。 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 解：建立如图的坐标系，任取电流元 例2.一弯曲通有电流I的平面导线，端点A、C距离为L，均匀磁场B垂直于导线所在平面，求导线所受磁力。 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 同理有： 矢量形式: 积分： 考察载流直导线AC所受安培力： 直导线AC称为弯曲导线AC的等效直导线 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 （1）对任意形状的导线，在任意方向的均匀磁场中，可用等效直导线方法计算所受磁力。 重要结论： （2）闭合电流回路在均匀磁场中所受磁力的合力 为零。 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 例3.如图的导线，通有电流I，放在一个与均匀磁场垂直的平面上，求此导线受到的磁力。 解: 设想添加da直导线构成闭合回路abcda 建立坐标系 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 例4.一圆柱形磁铁N极的正上方水平放置半径为R的导线环，其中电流I沿顺时针方向(俯视)流动。导线所在处磁场方向都与竖直方向成角? 。求导线环所受的磁场力。 解：在环上取电流元 电流元的安培力为： 由对称性知，磁力水平分量矢量和为零。 方向竖直向上 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 磁感应强度测量仪 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 扬声器的构成 扬声器的工作原理 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 计算机硬盘驱动采用音圈定位器精确地移动位于磁盘上方的读写头。 A Voice-coil Positioner for Hard Disk Drive §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 The Yamato 1:The First to Use Magnetohydynamic(MHD) Propulsion “大和1”磁水流动力推进船 磁水流动力推进器工作原理 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 （2）载流导线间的相互作用 载流导线间的作用本质上还是载流导线产生的磁场对置于其中的电流的安培力。 平行无限长载流直导线的相互作用： × §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 ? × ? × ? §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 平行无限长载流直导线安培力：无限长平行的载流直导线单位长度所受的磁作用力与各自电流的大小成正比，与导线之间的距离成反比；电流方向相同时为引力，相反时为斥力。 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 安培的定义：载有等量电流，相距为1米，两无限长平行载流直导线每米所受作用力为2.7×10-7牛顿时，每根导线上通过的电流强度为1安培。 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 任意两载流直导线的相互作用： × §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 （3）磁场对回路载流导线的作用 3 4 考察一载流矩形线圈在磁场对中的受力和运动情况－电机的基本原理。 磁场对线圈的作用等于对四边电流安培力的总效用： §15. 5 对运动电荷及电流的作用流 设１、２边受力对于线圈转轴的合力矩为 ： §15. 5 对运动电荷及电流的作用