1第八章穩(wěn)恒磁場8.1電流與電動勢8.2磁場磁感應強度8.3畢奧-薩伐爾定律8.4安培環(huán)路定理8.5磁場載流導體的作用8.6磁介質(zhì)對磁場的影響8.7鐵磁質(zhì)

2o§8.4安培環(huán)路定理對于載流長直導線外，若選某一條磁力線為閉合回路，則一、安培環(huán)路定理真空中磁感應強度沿任一閉合回路的線積分，數(shù)值上等于該閉合回路所包圍的所有電流的代數(shù)和乘以真空磁導率。與回路的形狀和回路外的電流無關。3o（1）單根載流長直導線以長直導線為例，證明上述定理：設閉合回路為圓形回路

（與成右螺旋）若回路繞向化為逆向時，則4o與成右螺旋（2）單根載流長直導線對任意形狀的回路5（3）電流在回路之外6安培環(huán)路定理（4）多根電流情況7說明：安培環(huán)路定理：真空的穩(wěn)恒磁場中，磁感應強度沿任一閉合路徑的線積分，等于該閉合路徑所包圍的所有電流的代數(shù)和乘以真空磁導率。電流

正負的規(guī)定：與成右螺旋時，為正；反之為負。例：8二、安培環(huán)路定理的應用舉例

進行磁場分布的對稱性分析；

根據(jù)磁場分布的對稱性選擇合適的閉合回路；

應用安培環(huán)路定理進行計算。解題步驟：合適的閉合回路（安培環(huán)路）的選擇：（2）當回路經(jīng)由非所求磁場時，使得回路上各點的磁感應強度，或；（1）當回路經(jīng)由所求磁場時，使得回路上各點的磁感應強度大小相等，即，且；9無限長載流螺線管內(nèi)部磁場處處相等,外部磁場為零。（2）選回路。++++++++++++磁場的方向與電流成右螺旋。MNPO例1求長直密繞螺線管內(nèi)磁場。（1）對稱性分析：螺旋管內(nèi)為均勻場，方向沿軸向，外部磁感強度趨于零，即。解：10當時，螺繞環(huán)內(nèi)可視為均勻場。例2求載流螺繞環(huán)內(nèi)的磁場。（2）選擇合適的閉合回路——順時針方向旋轉(zhuǎn)的同心圓。令解：（1）對稱性分析；環(huán)內(nèi)線為同心圓，環(huán)外為零。11例3無限長載流圓柱體的磁場對稱性分析選則合適的閉合回路

.解：12的方向與成右螺旋13第八章穩(wěn)恒磁場8.1電流與電動勢8.2磁場磁感應強度8.3畢奧-薩伐爾定律8.4安培環(huán)路定理8.5磁場載流導體的作用8.6磁介質(zhì)對磁場的影響8.7鐵磁質(zhì)

14一、磁場對載流導線的作用——安培定律導線中運動的電荷受到洛侖茲力的作用。安培力：導線上的電流元在宏觀上看受到磁場的作用力。§8.5磁場對載流導體的作用S15

有限長載流導線所受的安培力

安培定律

16根據(jù)對稱性分析：解：例1如圖一通有電流、半徑為的半圓形導線放在磁感應強度為的均勻磁場中，導線平面與磁感強度垂直。求磁場作用于導線的力。ABCo17因ABCo18取一段電流元例2求如圖不規(guī)則的平面載流導線在均勻磁場中所受的力。已知和。解：PL19

M,N

O,PMNOPI如圖均勻磁場中有一矩形載流線圈MNOP二、磁場對載流線圈的作用——磁力矩20線圈有N匝時MNOPI

M,N

O,P21結論：均勻磁場中，任意形狀剛性閉合平面通電線圈所受的力和力矩為與

成右螺旋磁矩穩(wěn)定平衡非穩(wěn)定平衡討論:22I霍耳電壓霍耳系數(shù)++++

+

+

-----三、霍耳效應當磁場方向與電流方向垂直時，在與磁場和電流方向都垂直的載流導體兩側(cè)之間會出現(xiàn)電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍耳效應，出現(xiàn)的電勢差稱為霍耳電勢差。23例1邊長為0.2m的正方形線圈，共有50匝，通以電流2A，把線圈放在磁感應強度為0.05T的均勻磁場中.問在什么方位時，線圈所受的磁力矩最大？磁力矩等于多少？解得24IRQJKPo例2如圖半徑為0.20m，電流為20A，可繞軸旋轉(zhuǎn)的圓形載流線圈放在均勻磁場中，磁感應強度的大小為0.08T，方向沿x軸正向.問線圈受力情況怎樣？線圈所受的磁力矩又為多少？解：把線圈分為JQP和PKJ兩部分以為軸，所受磁力矩大小25IRQJKPo26第八章穩(wěn)恒磁場8.1電流與電動勢8.2磁場磁感應強度8.3畢奧-薩伐爾定律8.4安培環(huán)路定理8.5磁場載流導體的作用8.6磁介質(zhì)對磁場的影響8.7鐵磁質(zhì)

27§8.6磁介質(zhì)對磁場的影響能夠?qū)Υ艌鲇杏绊懙奈镔|(zhì)稱為磁介質(zhì)。一、磁導率實驗表明：相對磁導率磁導率介質(zhì)磁化后的附加磁感強度真空中的磁感強度磁介質(zhì)中的總磁感強度——表示磁介質(zhì)磁化對磁場的影響28順磁質(zhì)抗磁質(zhì)鐵磁質(zhì)（鐵、鈷、鎳等）（鋁、氧、錳等）（銅、鉍、氫等）弱磁質(zhì)磁介質(zhì)的分類29二、磁化機理1.順磁質(zhì)磁化熱運動分子磁矩無規(guī)則排列，不顯磁性無外磁場有外磁場產(chǎn)生附加磁場與外場同方向302.抗磁質(zhì)磁化由電子進動產(chǎn)生感生磁矩引起的。當時，在dt時間內(nèi)，感生磁矩力矩31三、有磁介質(zhì)時的安培環(huán)路定理介質(zhì)磁化后的附加磁感強度真空中的磁感強度磁介質(zhì)中的總磁感強度根據(jù)真空中的安培環(huán)路定理，有引入輔助矢量安培環(huán)路定理可以寫成32第八章穩(wěn)恒磁場8.1電流與電動勢8.2磁場磁感應強度8.3畢奧-薩伐爾定律8.4安培環(huán)路定理8.5磁場載流導體的作用8.6磁介質(zhì)對磁場的影響8.7鐵磁質(zhì)

331）起始磁化曲線2）曲線

隨H

變化一、磁化曲線§8.6鐵磁質(zhì)34二、磁滯現(xiàn)象和磁滯回線Br

---剩磁Hc---矯頑力鐵磁質(zhì)中B的變化總是落后于外加磁場H的變化----磁滯現(xiàn)象O軟磁材料O硬磁材料O矩磁鐵氧體材料居里溫度35無外磁場有外磁場2.鐵磁質(zhì)的磁化機理——磁疇理論當時，相鄰原子間的電子存在很強的交換作用，形成一個小小的自發(fā)磁化區(qū)域---磁疇當時，磁疇轉(zhuǎn)向外場方向排列——鐵磁質(zhì)磁化36純鐵硅鐵鈷