1、二、毕-萨定律的应用,3)积分,三 磁场的高斯定理,一、毕-萨定律-电流元产生磁场的规律,复习上次课主要内容,载流线圈中心,上节重要结论,载流直线,静电场的高斯定理：,静电场的环路定理：,磁场的高斯定理：,那么，磁场的环流如何呢？,引出问题：,二、 安培环路定理,8-4 稳恒磁场的高斯定理与安培环路定理,表述：在恒定磁场中, 磁感应强度 沿任何闭合曲线L的线积分等于路径L所环绕的所有电流强度代数和的 倍,数学表达式：,说明：,1. I的正负 :L绕行方向与I 流向满足右旋关系时，I为正,2 .类比,电场为保守场,有势能的概念。,磁场不是保守场,无势能的概念。,3.只适用于稳恒电流（闭合或延伸到
2、无穷远）,举例,环路上的稳恒磁感应强度，由环路内外电流叠加产生,磁场中通过场点P任取的一闭合线，任意规定一个绕行方向,与L套连的电流的代数和(电流流向与L绕行方向成右旋关系的电流取正),安培环路定理, P,例1. 求无限长直圆柱载流导体的磁场分布,解: 分析: 磁场分布,三.安培环路定理的应用,作半径为 r的圆回路L,(1)柱外的场:,(2)柱内的场:,作圆回路,讨论,对称性分析螺旋管内为均匀场 , 方向沿轴向, 外部磁感强度趋于零 ，即 .,例2. 长直载流螺线管,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,长直载流螺线管,已知：I、n,分析对称性,管内磁力线平行于管轴,管外
3、磁场为零,作积分回路abcd,方向,计算环流,利用安培环路定理求,例3. 环行载流螺线管,已知：I N,分析对称性,磁力线分布如图,作积分回路如图,方向,计算环流,利用安培环路定理求,例4 . 无限大载流导体薄板,导线中电流强度 I,单位长度导线匝数n,已知：,分析对称性,磁力线如图,作积分回路如图,计算环流,利用安培环路定理求,板上下两侧为均匀磁场,讨论,如图，两块无限大载流导体薄板平行放置,通有相反方向的电流。,已知：导线中电流强度 I、单位长度导线匝数n,一 、 带电粒子在磁场中所受的力,磁场力（洛仑兹力）,方向：右手四指（ ）由经小于 的角弯向 ，拇指的指向就是正电荷所受洛仑兹力的方向
4、.,8-5 带电粒子在电场和磁场中的运动,特征： 1）始终与电荷的运动方向垂直，只改变电荷速度方向 2）洛伦兹力永远不会对运动电荷作功。,二、 带电粒子在均匀磁场中的运动,粒子做匀速直线运动,回旋周期,带电粒子在磁场中的运动,粒子做螺旋运动,带电粒子在磁场中的运动,磁约束(磁镜效应),磁约束,三、带电粒子在非均匀磁场中运动,20,四、霍耳效应,1、霍耳效应,厚度d,宽为l导电薄片，沿x轴通有电流强度I，当在y轴方向加以匀强磁场B时，在导电薄片上下两侧产生一电位差 ，这一现象称为,Hall(美)1879年在哈佛作的实验:,霍尔系数:,霍尔电压:,2、霍耳效应原理,用洛仑兹力解释霍尔效应:,载流子是电子,载流子是空穴,霍耳效应的应用,根据霍耳系数的符号可以确定半导体的类型，根据霍耳系数的大小的测定，可以确定载流子的浓度。,霍耳元件，可测量温度、磁场、磁通、电流等,23,质谱仪原理,23,24,速度选择器,24,作 业 8-23， 8-25,25,预习,8-6 磁场对载流导线的作用,练习,同轴的两圆筒状导线通有等值反向的电流I ,练习,如图，螺绕环截面为矩形,外半径与内半径之比,高,导线总匝数,求：,1. 磁感应强度的分布,2. 通过截面的磁通量,解：,1.,2.,
