恒定电流的磁场

大学物理恒定电流的磁场相关知识点总结，本图知识梳理清楚，适用于考前复习，也可以综合其他资料使用。

恒定电流的磁场

• 磁场的源
  • 安倍分子电流假说
    • 磁现象的本质是电荷的运动
• 磁感应强度
  • 安倍定律
    • • • 真空磁导率
  • 磁感应强度
• 产生磁场的规律
  • 电流的磁场
    • 电流元的磁感应强度
      • • 毕奥-萨法尔定律
    • 例题1
      • • 注意
          • 角b从垂线向上转（沿I流向）则取正值，从垂线向下转则取负值；
          • 对于无限长载流直导线有
          • 同心圆环上B大小相等；方向沿切向，满足右手螺旋关系
    • 例题2
      • • • 注意
            • 圆心处，x=0，
        • 载流线圈的磁矩
    • 例题3
      • • • 讨论：
            • 无限长螺线管
    • 例题4
      • • • 方向竖直向上
  • 运动电荷产生的磁场（低速v<<c)
    • 电量为q的运动电荷的磁感应强度
• 恒定磁场的高斯定理和安培环路定理
  • 磁场的高斯定理
    • 磁感线
      • 大小为与垂直的单位面积磁感线数
      • 与电场线区别：磁感线是一系列围绕电流收尾相接的闭合曲线
    • 高斯定理
      • 磁通量
        • 通过某一曲面的磁力线数
        • 磁场是无源场
  • 安培环路定理（真空）
    • 磁感应强度沿任意闭合环路L的线积分（环流）等于穿过这个环路的所有电流的代数和乘以m0
    • 注意
      • 电流流向与积分路径绕行方向满足右手螺旋关系时，电流为正，相反时为负
      • 积分回路上的磁感应强度
    • 例题1
    • 例题2
    • 例题3
    • 例题4
• 磁介质对磁场的影响
  • 磁介质的分类
    • B0：真空中的磁感应强度
    • B'：磁介质磁化而产生附加磁感应强度
    • 磁介质中B=B0+B'
    • 相对磁导率
    • 根据mr的不同，磁介质分为三类：
      • 顺磁质
      • 抗磁质
      • 铁磁质
  • 磁介质中安倍环路定律
    • 磁介质表面出现磁化电流
      • • 顺磁质磁化电流的磁场与外磁场方向一致，抗磁质则相反
        • 磁介质的磁导率
        • 磁场强度
    • 磁介质中的安倍环路定理
      • • 传导电流
• 磁力的功
  • 磁力对载流导线的功
    • A=I∆Φ
  • 磁力对载流线圈的功
    • 电流不变时
      • A=I∆Φ
• 磁场对运动电荷的作用
  • 洛伦兹力
    • 一个电荷受力
    • 注意
      • • 对运动电荷不做功
      • 空间中存在电场和磁场时，运动电荷受力
  • 带电粒子在磁场中运动
    • 设q以初速V进入均匀磁场
      • v//B：匀速直线运动
      • v^B:在垂直磁场的平面内匀速圆周运动
      • v与B斜交
        • 轨迹为螺旋线
          • 回旋半径
          • 螺距
  • 霍尔效应
    • 载流导体薄板放入与板面垂直的磁场中，板上下端面间产生电势差UH的现象
    • • 霍耳系数，与材料有关
    • 注意
      • 导体中自由电子的浓度很大（约10^29/m^3)，霍尔效应不明显；半导体有明显的霍尔效应
        • n型半导体：载流子以电子为主
        • p型半导体：以带正电的空穴为主
      • 测定霍尔系数
        • 可判定载流子正负，测载流子浓度
• 磁场对载流导线的作用
  • 安培力
    • 矢量式
  • 磁场对载流线圈的作用
    • • Pm为磁矩