磁场对电流的作用课件

(一)、洛侖茲力洛侖茲力洛侖茲力是磁場對運動電荷的作用。（1）、洛侖茲力大小：方向：與q的正負有關注意：洛侖茲力不做功（2）、帶電粒子在磁場中的運動

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磁場對電流的作用

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與成角++++++++++++++R

注意：1）帶電正負不同，運動繞向不同

2）帶電大小不同，運動半徑不同

3）粒子品質不同，運動半徑不同（二)、霍爾效應（Halleffect）+++++-----IAB1897年Hall在美國哈佛大學作了一實驗：實驗表明：ab1、實驗現象-+2、理論分析I

AB-++++----運動電荷所受洛侖茲力：電場力：二者平衡時：霍爾電場：n為電子數密度3、用途判定P,N型半導體若q>0,為P型，若q<0,為N型，若電流I流向與圖示相反，則若q>0,為P型，若q<0,為N型，+++++-----IAB-+ab(三)、安培定律1、安培定律電流元在磁感應強度的磁場中受力大小：方向：右手螺旋，垂直與組成的平面安培定律磁場安培定律一段載流導線受的安培力大小：方向：右手螺旋，垂直與組成的平面電流元在磁感應強度的磁場中受力2、應用例1：求兩根無限長載流平行直導線間的相互作用。解：以電流為研究對象，取電流元電流在電流元處產生的磁感應強度為：電流單位長度受的安培力電流元受到的安培力同理，電流單位長度受的安培力國際單位制（SI）中電流的單位安培可如此定義：兩直導線間距時，且通有相同的電流單位長度（1m）受的安培力大小為解：1）過圓心O取直角坐標系OXY,在圓弧上任取電流元，則電流元處電流的磁感應強度據安培定理得大小為方向如圖例2：如圖所示，載有電流的無限長的直導線，沿半徑為R的半圓形電流的直徑AB放置，方向如圖。試求：1）半圓弧ACB所受安培力的大小和方向。AByxxC由於對稱性因此方向沿x正向問：補成一個圓受力怎樣？取電流元受力分解成可知，方向沿x正向因此，整個圓受的安培力方向沿x正向XYR例3：如圖所示，在均勻磁場中有一圓弧電流acb，求其所受的安培力。分解為x軸分量

y軸分量方向向上由對稱性解（方法一）對於圓弧取一電流元，其受的安培力方向沿圓弧向外（方法二）補充導線ba使成回路acba，由安培力公式得閉合電流在勻強磁場中受的安培力I和B是常量結論：1、閉合電流在勻強磁場中受到安培力的向量和為零2、圓弧電流acb的安培力相當於直線電流ab所受安培力結論：1、任意形狀閉合電流在勻強磁場中受到安培力向量和為零2、任意形狀電流adb受的安培力相當於直線電流ab所受安培力解題思路和方法：1、選定研究對象2、確定磁場方向3、在所求受力載流導線上取電流元，分析其受力，根據安培定律確定的大小和方向。4、表示出沿各坐標軸的投影式，統一變數，確定積分上下限，積分求出各分量5、最後根據求出，方向按具體情況而定(四)、磁場對載流線圈的作用線圈各邊受力為：力偶矩：稱為線圈磁矩方向：沿轉軸向上討論：1）最大值，使減少趨勢。2）線圈達穩定平衡。3）線圈達非穩定平衡。結論可以推廣到任意形狀線圈。例4：有一半徑為R的圓形線圈載有電流I，方向逆時針，在勻強磁場中，求對OO’的力矩？OO’r解：取電流元，則受安培力為方法二：(五)、磁力的功1、載流導線在均勻磁場中運動時磁力所做的功ab受力：方向向右導線由ab運動至a’b’2、載流線圈在均勻磁場內轉動時磁力矩所做的功

aba’b’線圈在磁力矩作用下轉過小角度