第十章恒定磁場(chǎng)

第十章恒定磁場(chǎng)第1頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四本章內(nèi)容10.1磁場(chǎng)力和磁感應(yīng)強(qiáng)度10.2畢奧－薩伐爾定律10.3磁高斯定理10.4安培環(huán)路定理10.5磁場(chǎng)對(duì)電流的作用10.6帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)10.7物質(zhì)的磁性第2頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四10.1磁場(chǎng)力和磁感應(yīng)強(qiáng)度一.磁力與磁場(chǎng)磁體磁體電流電流安培提出:一切磁現(xiàn)象起源于電荷運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)磁場(chǎng)的性質(zhì)(1)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷(或電流)有力的作用;(2)磁場(chǎng)有能量。第3頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四丹麥著名物理學(xué)家和化學(xué)家

,1820年奧斯特磁針上的電碰撞實(shí)驗(yàn)電流的磁效應(yīng)運(yùn)動(dòng)的電荷？磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象有沒有聯(lián)系？靜電場(chǎng)靜止的電荷安培提出分子電流假設(shè):磁現(xiàn)象的電本質(zhì)—運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)產(chǎn)生作用基本磁現(xiàn)象奧斯特法拉第評(píng)價(jià):它猛然打開了一個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的大門，那里過(guò)去是一片漆黑，如今充滿了光明。

第4頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二.磁感應(yīng)強(qiáng)度在閉合回路中取電流元電流元在磁場(chǎng)中的受力特點(diǎn):(1)電流元在磁場(chǎng)中的方向不同,受力也不同;存在一個(gè)方向使定義(2)當(dāng)電流元的取向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直時(shí),受到的磁場(chǎng)力最大;磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小定義該方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的方向第5頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四滿足（3）磁場(chǎng)力的方向與電流元和磁感應(yīng)強(qiáng)度——安培力公式右手螺旋關(guān)系磁感應(yīng)強(qiáng)度有各種定義方法，除上述方法外，我們還可以用運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的受力來(lái)定義。第6頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四10.2畢奧－薩伐爾定律

一.畢奧－薩伐爾定律

靜電場(chǎng):取磁場(chǎng)：取畢－薩定律：

單位矢量真空中的磁導(dǎo)率大小：方向：右螺旋法則

???P第7頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四例如：P二.畢－薩定律的應(yīng)用舉例

1.載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng)Ia解求距離載流直導(dǎo)線為a處一點(diǎn)P的磁感應(yīng)強(qiáng)度P第8頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四根據(jù)幾何關(guān)系IaPl(1)無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線方向：右螺旋法則討論第9頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四余割函數(shù)cscθ=r/a第10頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Ib(2)無(wú)限長(zhǎng)載流平板P解xyO第11頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

(1)

(2)

(3)分析：(1)無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線

(2)無(wú)限大板磁屏蔽ii第12頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Px2.載流圓線圈的磁場(chǎng)RxO求軸線上一點(diǎn)P的磁感應(yīng)強(qiáng)度根據(jù)對(duì)稱性PxI第13頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四方向滿足右手定則第14頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(1)載流圓線圈的圓心處

(2)一段圓弧在圓心處產(chǎn)生的磁場(chǎng)I如果由N匝圓線圈組成I討論第15頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第16頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四右圖中，求O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度I123解RO例如第17頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四IIRO123(3)S定義磁矩第18頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四xORq求繞軸旋轉(zhuǎn)的帶電圓盤軸線上的磁場(chǎng)和圓盤的磁矩解Pr例第19頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四圓盤圓心處

方向沿

x軸正向第20頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.載流螺線管軸線上的磁場(chǎng)IPR已知螺線管半徑為R單位長(zhǎng)度上有n匝l第21頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四PRl(1)無(wú)限長(zhǎng)載流螺線管討論(2)半無(wú)限長(zhǎng)載流螺線管

第22頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三.運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)

P+qS電流元內(nèi)總電荷數(shù)電荷密度一個(gè)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng)第23頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四34頁(yè)三題28:解:兩段圓弧在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為:兩段直導(dǎo)線在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為:第24頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四173頁(yè)三題1：方向垂直紙面向內(nèi)第25頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四并聯(lián)第26頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第27頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Oab如圖的導(dǎo)線，已知電荷線密度為，當(dāng)繞O點(diǎn)以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)解1234線段1：O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度例求線段2：同理第28頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Oab1234線段3：線段4：同理第29頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四10.3磁高斯定理靜電場(chǎng)：磁場(chǎng)：靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)一.磁場(chǎng)線(磁感應(yīng)線)1.規(guī)定(1)方向：磁力線切線方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的單位面積上穿過(guò)的磁力線條數(shù)為磁感的方向(2)大?。捍怪睉?yīng)強(qiáng)度的大小2.磁力線的特征第30頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四幾種不同形狀電流磁場(chǎng)的磁感應(yīng)線電流磁感應(yīng)線與電流套連閉合曲線(磁單極子不存在)互不相交方向與電流成右手螺旋關(guān)系第31頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二.磁通量通過(guò)面元的磁力線條數(shù)——通過(guò)該面元的磁通量對(duì)于有限曲面磁力線穿入對(duì)于閉合曲面規(guī)定磁力線穿出第32頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三.磁高斯定理磁場(chǎng)線都是閉合曲線

(磁高斯定理)電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)線既沒有起始點(diǎn)，也沒有終止點(diǎn)，即磁場(chǎng)線既沒有源頭，也沒有尾閭——磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)（渦旋場(chǎng)）例證明在磁力線為平行直線的空間中，同一根磁力線上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值相等。解第33頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四122頁(yè)二題1.一開口曲面如圖,開口是半徑為R的圓,均強(qiáng)磁場(chǎng)與開口圓所決定平面的內(nèi)法線方向的夾角為θ,通過(guò)這個(gè)曲面的磁通量為:因?yàn)榫鶑?qiáng)磁場(chǎng)與開口圓所決定平面的內(nèi)法線方向的夾角為θ,所以外法線方向與均強(qiáng)磁場(chǎng)的夾角為π-θ.則:第34頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四136頁(yè)二題1:由磁場(chǎng)的高斯定理,閉合曲面:第35頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四164頁(yè)二題1:第36頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四186頁(yè)二題1:第37頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四10.4安培環(huán)路定理一.安培環(huán)路定理靜電場(chǎng):靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)磁場(chǎng):?以無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線為例

磁場(chǎng)的環(huán)流與環(huán)路中所包圍的電流有關(guān)

第38頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四?若環(huán)路中不包圍電流的情況？?若環(huán)路方向反向，情況如何？對(duì)一對(duì)線元來(lái)說(shuō)環(huán)路不包圍電流，則磁場(chǎng)環(huán)流為零

第39頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四?推廣到一般情況

——在環(huán)路L

中

——在環(huán)路L外

則磁場(chǎng)環(huán)流為

——安培環(huán)路定律恒定電流的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿一閉合路徑L的線積分等于路徑L

包圍的電流強(qiáng)度的代數(shù)和的倍環(huán)路上各點(diǎn)的磁場(chǎng)為所有電流的貢獻(xiàn)第40頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(1)積分回路方向與電流方向呈右螺旋關(guān)系滿足右螺旋關(guān)系時(shí)

反之

(2)磁場(chǎng)是有旋場(chǎng)——電流是磁場(chǎng)渦旋的軸心

(3)安培環(huán)路定理只適用于閉合的載流導(dǎo)線，對(duì)于任意設(shè)想的一段載流導(dǎo)線不成立圖中載流直導(dǎo)線,設(shè)

例如討論則L的環(huán)流為:第41頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(1)分析磁場(chǎng)的對(duì)稱性；(2)過(guò)場(chǎng)點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)穆窂?，使得沿此環(huán)路的積分易于計(jì)算：的量值恒定，與的夾角處處相等；(3)求出環(huán)路積分；(4)用右手螺旋定則確定所選定的回路包圍電流的正負(fù)，最后由磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。應(yīng)用安培環(huán)路定理的解題步驟：二、安培環(huán)路定理的應(yīng)用第42頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二.安培環(huán)路定理的應(yīng)用舉例

PL解

系統(tǒng)有軸對(duì)稱性，圓周上各點(diǎn)的B

相同P時(shí)過(guò)圓柱面外P點(diǎn)做一圓周時(shí)在圓柱面內(nèi)做一圓周1、求無(wú)限長(zhǎng)圓柱面電流的磁場(chǎng)分布。第43頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第44頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.長(zhǎng)直圓柱形載流導(dǎo)線內(nèi)外的磁場(chǎng)

設(shè)圓柱電流呈軸對(duì)稱分布，導(dǎo)線可看作是無(wú)限長(zhǎng)的，磁場(chǎng)對(duì)圓柱形軸線具有對(duì)稱性。當(dāng)長(zhǎng)圓柱形載流導(dǎo)線外的磁場(chǎng)與長(zhǎng)直載流導(dǎo)線激發(fā)的磁場(chǎng)相同！第45頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

當(dāng)，且電流均勻分布在圓柱形導(dǎo)線表面層時(shí)

當(dāng)，如果電流均勻分布在圓柱形導(dǎo)線截面上時(shí)在圓柱形載流導(dǎo)線內(nèi)部，磁感應(yīng)強(qiáng)度和離開軸線的距離r成正比！第46頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第47頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.載流長(zhǎng)直螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)設(shè)螺線管長(zhǎng)度為l,共有N匝。第48頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.載流螺繞環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)設(shè)環(huán)上線圈的總匝數(shù)為N，電流為I。第49頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四186頁(yè)二題2:第50頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四載流導(dǎo)體產(chǎn)生磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流有作用一.磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用大?。悍较颍河捎沂致菪▌t確定任意形狀載流導(dǎo)線在外磁場(chǎng)中受到的安培力(1)安培定理是矢量表述式(2)若磁場(chǎng)為勻強(qiáng)場(chǎng)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的閉合電流受力10.5磁場(chǎng)對(duì)電流的作用討論安培力第51頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四載流線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受到安培力的矢量和為零。這是一個(gè)普適的結(jié)論。第52頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四xyOAIL此段載流導(dǎo)線受的磁力。在電流上任取電流元例在均勻磁場(chǎng)中放置一任意形狀的導(dǎo)線，電流強(qiáng)度為I求解相當(dāng)于載流直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受的力，方向沿y向。第53頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四例求兩平行無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線之間的相互作用力．解電流2處于電流1的磁場(chǎng)中同時(shí)，電流1處于電流2的磁場(chǎng)中，電流2中單位長(zhǎng)度上受的安培力電流1中單位長(zhǎng)度上受的安培力第54頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(1)定義:真空中通有同值電流的兩無(wú)限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線，若相距1米，單位長(zhǎng)度受力(2)電流之間的磁力符合牛頓第三定律：則電流為1安培。(3)分析兩電流元之間的相互作用力同理

兩電流元之間的相互作用力，一般不遵守牛頓第三定律討論第55頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四129頁(yè)二題2:第56頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四192頁(yè)二題2:第57頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第58頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四例求一載流導(dǎo)線框在無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線磁場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)解1234方向向左方向向右

整個(gè)線圈所受的合力：線圈向左做平動(dòng)1324第59頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四方向垂直向外.方向垂直向內(nèi).(3)弧線可以取直線.方向垂直向外.重點(diǎn)138頁(yè)三題1:第60頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第61頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二.勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)平面載流線圈的作用（方向相反在同一直線上）（線圈無(wú)平動(dòng)）對(duì)中心的力矩為在均勻磁場(chǎng)中的剛性矩形載流線圈設(shè)線圈的平面與磁場(chǎng)的方向?yàn)槿我饨铅?，?duì)邊AB,CD與磁場(chǎng)垂直。

（方向相反不在一條直線上）令+A(B)D(C)第62頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四對(duì)長(zhǎng)方形線圈成立，對(duì)于任意勻強(qiáng)磁場(chǎng)中任意形狀的平面線圈也成立。甚至對(duì)帶電粒子沿閉合回路運(yùn)動(dòng)以及帶電粒子的自旋所具有的磁矩，計(jì)算在磁場(chǎng)中所受磁力矩作用時(shí)也可用上述公式。第63頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四當(dāng)Φ=π/2，線圈平面與磁場(chǎng)方向相互平行時(shí)，，線圈受到的力矩最大。這一磁力矩有使Φ減小的趨勢(shì)。當(dāng)Φ=0時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，線圈磁矩的方向與磁場(chǎng)的方向相同，線圈所受到的磁力矩為零。這是線圈穩(wěn)定平衡的位置。當(dāng)Φ=π時(shí)，線圈平面雖然也與磁場(chǎng)方向垂直，但磁矩的方向與磁場(chǎng)方向正相反，線圈受到的磁矩也為零，但這一平衡位置時(shí)不穩(wěn)定的，線圈稍受到擾動(dòng)，它就會(huì)在磁力矩的作用下離開這一位置，而轉(zhuǎn)到Φ=0位置上。由此可見，磁場(chǎng)對(duì)載流線圈所施的磁力矩，總是促使線圈轉(zhuǎn)到其線圈磁矩的方向與外磁場(chǎng)方向相同的穩(wěn)定平衡的位置處。利用載流線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的這一特性可以用載流試探小線圈來(lái)檢測(cè)磁場(chǎng)，由線圈在穩(wěn)定平衡位置時(shí)磁矩的指向確定外磁場(chǎng)的方向，并由線圈所受到的最大磁力矩確定外磁場(chǎng)的大小。磁場(chǎng)對(duì)載流線圈作用力矩的規(guī)律是制成各種電動(dòng)機(jī)、動(dòng)圈式電表和電流計(jì)等的基本原理。第64頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四平面載流線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受到安培力的矢量和為零。僅受力矩的作用，因此在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的平面線圈只發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生平動(dòng)。第65頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.磁場(chǎng)力的功討論(1)線圈若有N匝線圈(2)M作用下，磁通量增加穩(wěn)定平衡負(fù)號(hào)表示力矩作正功時(shí)

減小非穩(wěn)定平衡(3)非均勻磁場(chǎng)中的平面電流環(huán)線圈有平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)第66頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一.洛倫茲力公式?

實(shí)驗(yàn)結(jié)果?

安培力與洛倫茲力的關(guān)系安培力是大量帶電粒子洛倫茲力的疊加10.6帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第67頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(1)洛倫茲力始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，故討論對(duì)電荷不作功(2)在一般情況下，空間中電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在二.帶電粒子在均勻磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)?

?

粒子回轉(zhuǎn)周期與頻率情況頻率第68頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四?

一般情況帶電粒子作螺旋運(yùn)動(dòng)?

磁聚焦原理粒子源A

很小時(shí)接收器A’發(fā)散角不太大的帶電粒子束，經(jīng)過(guò)一個(gè)周期后，重新會(huì)聚第69頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四減少粒子的縱向前進(jìn)速度，使粒子運(yùn)動(dòng)發(fā)生“反射”

?

磁約束原理在非均勻磁場(chǎng)中，速度方向與磁場(chǎng)不同的帶電粒子，也要作螺旋運(yùn)動(dòng)，但半徑和螺距都將不斷發(fā)生變化磁場(chǎng)增強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)半徑減少?gòu)?qiáng)磁場(chǎng)可約束帶電粒子在一根磁場(chǎng)線附近——

橫向磁約束?

縱向磁約束在非均勻磁場(chǎng)中，縱向運(yùn)動(dòng)受到抑制——

磁鏡效應(yīng)磁鏡第70頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第71頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四磁約束裝置第72頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四線圈線圈高溫等離子體?

磁鏡效應(yīng)的典型應(yīng)用受控?zé)岷司圩儗?shí)驗(yàn)研究能約束運(yùn)動(dòng)帶電粒子的磁場(chǎng)分布稱為磁鏡約束——

磁瓶?

地球的磁約束效應(yīng)——

天然磁瓶第73頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四非均勻磁場(chǎng)的應(yīng)用：范?艾侖(VanAllen)輻射帶第74頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三.霍爾效應(yīng)

1879年霍爾發(fā)現(xiàn)在一個(gè)通有電流的導(dǎo)體板上，若垂直于板面施加一磁場(chǎng)，則板面兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)微弱電勢(shì)差(霍爾效應(yīng))第75頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四橫向電場(chǎng)力:洛倫茲力:當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果受力分析(霍耳系數(shù))ldIab(方向向下)(方向向上)++++––––第76頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四例

把一寬為2.0cm，厚1.0cm的銅片，放在B=1.5T的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)垂直通過(guò)銅片。如果銅片載有電流200A，求呈現(xiàn)在銅片上下兩側(cè)間的霍耳電勢(shì)差有多大？霍耳電勢(shì)差解每個(gè)銅原子中只有一個(gè)自由電子，故單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n即等于單位體積內(nèi)的原子數(shù)。已知銅的相對(duì)原子質(zhì)量為64，1mol銅（0.064kg）有6.0×1023個(gè)原子（阿伏加得羅常數(shù)），銅的密度為9.0×103kg/m3，所以銅片中自由電子的密度第77頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(2)區(qū)分半導(dǎo)體材料類型——

霍爾系數(shù)的正負(fù)與載流子電荷性質(zhì)有關(guān)++++––––++++––––N

型半導(dǎo)體P

型半導(dǎo)體它是研究半導(dǎo)體材料性質(zhì)的有效方法（濃度隨雜質(zhì)、溫度等變化）討論(1)通過(guò)測(cè)量霍爾系數(shù)可以確定導(dǎo)電體中載流子濃度第78頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四高溫導(dǎo)電氣體沒有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分造成的能量損耗——可提高效率特點(diǎn)：(3)磁流體發(fā)電第79頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一.磁介質(zhì)的分類1.

磁介質(zhì)——任何實(shí)物都是磁介質(zhì)電介質(zhì)放入外場(chǎng)磁介質(zhì)放入外場(chǎng)——相對(duì)磁導(dǎo)率

反映磁介質(zhì)對(duì)原場(chǎng)的影響程度

10.7物質(zhì)的磁性2.

磁介質(zhì)的分類順磁質(zhì)抗磁質(zhì)減弱原場(chǎng)增強(qiáng)原場(chǎng)如鋅、銅、水銀、鉛等如錳、鉻、鉑、氧等弱磁性物質(zhì)順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率都非常接近于1。第80頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四鐵磁質(zhì)通常不是常數(shù)具有顯著的增強(qiáng)原磁場(chǎng)的性質(zhì)——強(qiáng)磁性物質(zhì)二.磁化機(jī)理原子中電子的軌道磁矩1.

安培分子環(huán)流的概念和方法電子的自旋磁矩電子自旋磁矩與軌道磁矩有相同的數(shù)量級(jí)分子磁矩——所有電子磁矩的總和抗磁質(zhì)無(wú)外場(chǎng)作用時(shí)，對(duì)外不顯磁性順磁質(zhì)無(wú)外場(chǎng)作用時(shí)，由于熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)外也不顯磁性第81頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.

磁介質(zhì)的磁化電子軌道半徑不變當(dāng)外場(chǎng)方向與原子磁矩反方向時(shí)當(dāng)外場(chǎng)方向與原子磁矩方向相同時(shí)第82頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四將順磁質(zhì)放入外場(chǎng)分子環(huán)流在外場(chǎng)作用下，產(chǎn)生取向轉(zhuǎn)動(dòng)，磁矩將轉(zhuǎn)向外場(chǎng)方向——宏觀上產(chǎn)生附加磁場(chǎng)結(jié)論：在外場(chǎng)作用下，電子產(chǎn)生附加的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而形成附加的,附加磁矩（也稱感應(yīng)磁矩）總是與外場(chǎng)方向反，即產(chǎn)生一個(gè)與外場(chǎng)反向的附加磁場(chǎng)相

抗磁質(zhì)磁化在外場(chǎng)作用下，每個(gè)分子中的所有電子都產(chǎn)生感應(yīng)磁矩則磁介質(zhì)產(chǎn)生附加磁場(chǎng)與外場(chǎng)方向相反順磁質(zhì)磁化第83頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四在外場(chǎng)作用下，分子磁矩要轉(zhuǎn)向，同時(shí)每個(gè)分子中的所有電子也都產(chǎn)生感應(yīng)磁矩。則磁介質(zhì)產(chǎn)生附加磁場(chǎng)與外場(chǎng)方向相同三.有磁介質(zhì)時(shí)的磁高斯定理磁介質(zhì)存在時(shí)，磁感應(yīng)線仍是一系列無(wú)頭無(wú)尾的閉合曲線(含磁介質(zhì)的磁高斯定理)對(duì)于任意閉合曲面S第84頁(yè)，共91頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四.有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理1.束縛電流以無(wú)限長(zhǎng)螺線管為例順磁質(zhì)在磁介質(zhì)內(nèi)部的任一小區(qū)域：相鄰的分子環(huán)流的方