磁场

磁场（Magnetic field），物理概念，是指传递实物间磁力作用的场。磁场是由运动着的微小粒子构成的，在现有条件下看不见、摸不着。磁场具有粒子的辐射特性。磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的，所以两磁体不用在物理层面接触就能发生作...

磁场

• 相关概念
  • 恒定电流
    • 由带电粒子在导体中定向运动形成的电流叫做传导电流
    • I＝dQ╱dt
    • I＝nSqv
    • 电流密度j＝dI╱dS⊥
    • 恒定电流条件
  • 恒定磁场
    • 磁场是无源场
  • 磁感应强度
    • B＝F（max）╱qv
  • 磁场强度
    • H＝B╱μ。-M
    • 注：B为磁感应强度、M为磁化强度
  • 磁感应线
    • 通过某点上垂直于B的单位面积的磁感应线条数在数值上等于B的大小
    • 在任何磁场中，每条磁感应线都是环绕电流的无头无尾的闭合线
    • 磁场中不存在发出磁感线的源头
  • 磁通量
    • 通过磁场中某一曲面的磁通量
    • Φ＝∫BdS
• 毕奥萨伐尔定律（运动电荷产生的磁场）
  • 公式
    • 导线
    • 运动电荷
  • 应用
    • 圆线圈轴线上的磁感应强度
    • 载流直导线周围的磁感应强度
      • 有限长
      • 无限长
      • 半无限长
    • 直螺线管轴上各点磁感应强度
      • 螺线管内部
      • 螺线管两端
    • 转动的带电圆盘的磁感应强度
      • 圆电流磁场叠加
      • 运动电荷磁场叠加
• 高斯定理
  • 在磁场中任取一个闭合曲面，磁感线都是闭合线，有几条进入有相同条数穿出
  • 反应磁场是无源场
  • 真空中&磁介质中
    • ∫BdS＝0
• 安倍环路定理
  • 真空中
    • ∮Bdl＝μ。∑q
  • 磁介质中
    • ∮Hdl＝∑q
  • 应用
    • 闭合环路包围长直导线
    • 载流长直导线在闭合环路之外
    • 多根载流导线穿过闭合回
    • 求磁感应强度
      • 无限长载流圆柱形导体的磁场
      • 长直密绕螺线管内磁场
      • 均匀密绕螺线环的磁场
      • 无限大薄导体板的磁场
• 带电粒子在电磁场中的运动
  • 洛伦兹力
    • F＝qvB
  • 带电粒子在磁场中的运动
    • 纵向磁场
      • 匀速直线运动
    • 横向磁场
      • 圆周运动
        • R＝mv╱qB
        • T＝2πm╱qB
  • 任意方向的匀强磁场
    • 螺旋运动
      • R＝mvsinθ╱qB
      • T＝2πm╱qB
      • h＝（2πm╱qB）×Vcosθ
  • 应用
    • 回旋加速器
      • 周期、速率、粒子动能
    • 质谱仪
      • 速度选择器、质荷比
        • 速率、质量、质荷比
    • 霍尔效应
      • 霍尔电压、霍尔系数
        • 推导过程
• 磁场对载流导线的作用
  • 安培力
    • 电流元 F＝∫Idl×B
    • 载流导线 F＝IBlsinθ
  • 磁力矩——载流线圈
    • 力偶矩 M＝NBIS sinφ （φ平面正法线方向和磁场方向的夹角）
    • 磁矩 p＝NIS
    • 力偶矩与磁矩的关系 M＝p×B
• 磁力的功
  • 磁力对运动载流导线做功
    • A＝BILΔx
  • 载流线圈在磁场中转动时磁力做功
    • A＝IΔΦ
• 磁介质
  • 磁介质
    • 抗磁质
      • μ＜1
    • 顺磁质
      • μ＞1
    • 铁磁质
      • μ＞＞1
  • 磁化
    • 磁化强度
      • M＝∑p╱ΔV
    • 磁化电流
    • ∮Mdl＝∑I