哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场带电粒子在磁场中所受作用及其运动带电粒子在磁场中所受作用及其运动+运运动带电粒子在静粒子在静电场和磁和磁场中遭到的作用力：中遭到的作用力：洛洛伦兹力力磁力磁力对运运动带电粒子所作的功恒等于零。粒子所作的功恒等于零。哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场I+ + +- - -P 型半导体型半导体+-断定半导体资料的类型断定半导体资料的类型+ + +- - - N 型半导体型半导体-I+-哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场磁场对载流导线的作用磁场对载流导线的作用在在载流流导线上任取一上任取一电流元，此流元，此电流元在磁流元在磁场中所受的安培力：中所受的安培力： 一段任不一段任不测形的形的载流流导线所受的磁力：所受的磁力：安培定律安培定律载流流导线不能不能够产生作用在生作用在导线本身上的力。本身上的力。哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场1假假设作用在各作用在各电流元上的安培力的方向都一流元上的安培力的方向都一样：2假假设每一小段所受的安培力的方向都不同：每一小段所受的安培力的方向都不同：哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场例例1、在、在xy平面上有一根外形不规那么的载流导线，电平面上有一根外形不规那么的载流导线，电流为流为I。磁感应强度为。磁感应强度为B的均匀磁场与的均匀磁场与xy平面垂直。平面垂直。求：作用在此导线上的磁场力。求：作用在此导线上的磁场力。 yxOPIl哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场解：解： yxOPIdF哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场推行到普通情况：均匀磁推行到普通情况：均匀磁场B中，中，哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场 例例2、无限长载流直导线、无限长载流直导线I1附近，有另一段长为附近，有另一段长为b的载流导线的载流导线I2，仰角为，仰角为，且与，且与I1共面。共面。求求I2所受的磁场力。所受的磁场力。aI1I2 x哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场解：解：aI1I2dl xdFoxl方向：方向：哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场OdR例例3、一无限长载流直导线、一无限长载流直导线I1与一半径为与一半径为R的圆电流的圆电流I2处于同一平面内，直导线与圆心相距为处于同一平面内，直导线与圆心相距为d，且，且R /2 = /2 /2 =0pmpmpmpm哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场磁力的功磁力的功1. 载流导线在磁场中运动时磁力所作的功载流导线在磁场中运动时磁力所作的功假定假定电流流I坚持不持不变，abdIc ablF哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场2. 载流线圈在磁场内转动时磁力所作的功载流线圈在磁场内转动时磁力所作的功设法使法使线圈中的圈中的电流流维持不持不变。a(b)enF2 dBd(c)F2哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场推行：恣意的推行：恣意的闭合合电流回路，在磁流回路，在磁场中改中改动位置位置或外形或外形时，假，假设坚持回路中持回路中电流不流不变，那么磁力，那么磁力或磁力矩所作的功都可按上式或磁力矩所作的功都可按上式计算。算。哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场例例4、半径为、半径为R的半圆线圈，载有电流的半圆线圈，载有电流I，放在均匀，放在均匀磁场磁场B中，中，求：求：1. 线圈在此方位所受的磁力矩？线圈在此方位所受的磁力矩？ 2. 在磁力矩作用下线圈转在磁力矩作用下线圈转/2，磁力的功？，磁力的功？RBI哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场pmMIRB哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场H矢量的矢量的环环流只和流只和传导电传导电流有关，而在方式流有关，而在方式上与磁介上与磁介质质的磁性无关。的磁性无关。有磁介质时的安培环路定理有磁介质时的安培环路定理磁介质中的磁场磁介质中的磁场 磁场强度磁场强度相相对磁磁导率率哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场例例1、长直螺旋管内充溢均匀磁介质，通有电流、长直螺旋管内充溢均匀磁介质，通有电流 ， 单位长度的匝数为单位长度的匝数为n。求：管内的磁感应强度。求：管内的磁感应强度。哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场解：解：哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场例例2、长直单芯电缆的芯是一根半径为、长直单芯电缆的芯是一根半径为R 的金属导体，的金属导体，它与外壁之间充溢均匀磁介质，电流从芯流过沿外壁它与外壁之间充溢均匀磁介质，电流从芯流过沿外壁流回。流回。求求:介质中磁场分布。介质中磁场分布。哈哈尔滨工程大学理学院工程大学理学院六六 稳恒磁恒磁场解：解：