第十五章磁場.pptxVIP

;磁性

在具有磁性的物體上，呈現磁性特別強烈的部位稱為磁極（magneticpoles）。一個具有磁性的物體稱為磁體（magnet）或（magnetize）磁鐵。將一個原來不具磁性的物體，用人工方法使它帶有磁性，這種程序稱為磁化（magnetize）。

地球本身是一個大磁鐵。如果我們在地球表面任何一個地點，把一根已磁化的磁棒，用繩子縛在它的重心而懸吊，則棒靜止時，其方向必順著南北方向，這表示地球對磁化的棒有一種力的作用；對於未被磁化的棒，則沒有這種現象。;在北半球和南半球，棒身都和水平面保持相當程度的傾斜，而且這種傾斜的角度，會因地點不同而略有差異，稱為磁傾角（dip）。

磁棒指北方的一極稱為北極（northpole），指南方的一極稱為南極（southpole），可分別以N、S表示之。一個磁體的兩極和另一磁體的兩極具有同名極相斥，異名極相吸的力，這種力稱為磁力（magneticforce）。;二個磁棒間的磁力，異名極相吸，同名極相斥。;電流之磁效應;畢奧沙瓦定律;B的單位在SI單位制中為特士拉（Tesla，簡寫為T），又可記為韋伯/米２（Weber/m2，簡寫為Wb/m2）；1T＝Wb/m2。

早先B之單位為高斯（gauss），現仍常用，其關係為

1T＝104gauss

;μ為一常數，其值與磁場存在區域的介質有關，稱為介質的導磁係數（permeabilityofmedium）。如介質為真空，則導磁係數以μ0表之，μ0的值為

μ0=4π×10-7韋伯/安培?米

空氣的導磁係數與?0甚為接近。介質的導磁性質，有時以相對導磁係數Km（relativepermeability）表之，某一介質的相對導磁係數，為該介質的導磁係數?與?0的比值，即μ/?0。

;圓迴線中心的磁場;螺線管內部的磁場;螺線管中之磁場;長直導線周圍的磁場;螺線環(toroid)中的磁場;螺線環;安培定律

高斯定律為敘述一封閉曲面之電通量與封閉曲線內所包含電量的關係，而安培定律（Ampere’slaw）則為敘述一與封閉曲線相切之磁場和封閉曲線所包含的平面內通過的電流的關係。

長直載流導線附近的磁場B與電流i成正比，與距離r成反比，;圖15-8所示的迴路是以半徑為r的圓，如果迴路為任意的封閉路徑時，則又如何？我們可以考慮下圖的路徑。

我們要計算

;;迴路電流方向相反;續例題15-3解;磁通量與磁力線

B為一均勻磁場，有一垂直於B的迴線，其面積等於A，則我們定通過迴線的磁通量（magneticflux）為ψB。

ψB＝BA

B＝ψB/A，表示單位面積的磁通量，因此磁場B亦常稱為磁通密度。;在與迴線相垂直的均勻磁場中，磁場之磁通量等於磁場與迴線面積的乘積ψB＝BA。;迴線不與B垂直而成一角度θ，則通過迴線之磁通量為;磁化強度

在一帶有電流的螺線管中，當介質為真空時，管內的磁場B0為;BM為鐵心感應的磁場，正比於鐵心的磁化強度M，B與B0的比值，即鐵心的相對導磁係數，以Km表示為;螺線管線圈之磁感應;物質在磁化前後內部電子電流排列之情形;電磁鐵;磁滯現象;磁滯迴線;鐵磁性物質的去磁曲線;荷電粒子在磁場中的運動

正電荷q，置於一個磁場中，若電荷q以υ速度朝固定方向運動，將發現對此電荷q的作用磁力F的大小正比於qυ(sinθ)，θ是磁場方向和速度方向的夾角，而磁力F的方向，則垂直於電荷速度的方向。

因F，B與υ均為向量;F，υ，B之方向關係，圖中q為正電荷。若q為負電荷，則F方向相反，如圖中虛線所示;假設帶電質點在磁場中運動的圓軌道之半徑為R，其質量為m，則此質點在磁場中所受的磁力qυB，即為質點在圓軌道上作圓周運動時所需的向心力mυ2/R，令磁力等於向心力，得

故得質點的圓軌道半徑為;負電荷以垂直於一均勻磁場之方向進入磁場中運動時之軌跡。;迴旋加速器;旋轉N周後獲得的總動能是2NqV0，且設此時質點加速至最大速度υmax，則;庫侖力Fe與磁力Fm正好大小相等，方向相反;質譜儀;載流直導線在磁場中所受的磁力

導線中的電流是自由電子的漂移速度為;載流導線置於磁場中，導線方向與磁場垂直，則導線受磁力作用。;導線的體積為Al，而這段內部的漂移電子數為Aln個，所以這段導線總共受到的磁力F為：;指示電流所受磁力方向之右手掌定則，將右手指頭