磁场模块知识点总结

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用。由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是相对于观测点运动的电荷的运动的电场的强度与速度，带来的观测点处电荷所受力的变化的表现。

磁场模块

• 恒定磁场
  • 运动电荷受力
    • F=Qv×B
  • 毕奥-萨伐尔定律
    • 右手定则确定方向
  • 高斯定理
    • 磁感应线、磁通量
      • 任意曲面磁通量
      • 同电流相套连的无头无尾的闭合曲线
    • 高斯定理
      • • 无源（散）场
        • 无磁单极子
  • 安培环路定理
    • • B：空间所有电流共同激发
      • In:与L套连的电流
      • 有旋场
      • 必须是无限长的电流才能使任意闭合环路
  • 带电粒子在磁场中的运动
    • 洛伦兹力：F=qv×B
    • 霍尔效应：U=kIB/d. k=1/nq.
      • 判断载流子性质：电流叉乘磁场方 向，大拇指的电位就是载流子的电性
  • 磁场对电流的作用
    • 安培力：
      • 均匀磁场闭合导线：F=0
      • 均匀磁场恒定电流：F=IL×B
    • 线圈的力矩：M=m×B
      • 磁矩：m=IS，方向与电流磁场方向一致
      • 磁力矩总会使线圈磁通量最大。
  • 磁介质
    • 定义：在磁场中收到磁场影响又反过来影响磁场的物质
    • 相对磁导率μr=B/B0.
    • 顺磁质：μr>1,氧、铝、铂、铀；
    • 抗磁质：μr<1,氢、铜、有机化合物；
    • 铁磁质：μr>>1,可以产生很大的磁场，铁、钴、镍；
      • 磁化曲线
  • 磁化机理：
    • 磁化强度：
    • 磁化电流：I'
    • 磁场强度：H
    • 总电流：I=I0+I'
    • 总磁感应强度：B=B0+B'
  • 计算公式：
• 难点
  • 1.安培环路定理闭合环路的选择
  • 2.磁化机制的新概念和公式综合运用
• 麦克斯韦方程组
  • 位移电流
    • 密度
  • 全电流
    • I=I+ID
  • 方程组
  • 电磁波
    • 波速：
    • E、H同步
    • 方向：u=E×H
• 电磁感应
  • 法拉第电磁感应定律
    • N匝线圈
    • 全磁通
  • 楞次定律
    • 感应电流所激发的磁场总是抵抗或补偿回路中磁通量的变化。
  • φ=BS
    • 动生电动势：S变化
      • 非静电力为洛伦兹力：f=ev×B
      • 非静电力场强Ek=f/e=v×B
      • 电动势大小：
    • 感生电动势：B变化
      • 感生电场
        • 无论有无导体或导体回路，变化的磁场都将在其周围空间产生具有闭合电场线的电场，并称此为感生电场或涡旋电场（有旋电场）
        • 非保守场无电势能
      • 感应电动势
  • 自感与互感
    • 自感
      • 互感系数M与两线圈各自的大小、形状、周围磁介质及 两线圈的相互位置有关；与线圈中是否有电流无关。
    • 互感
      • 自感系数L与线圈大小、形状、周围介质 的磁导率有关；与线圈是否通电流无关。
  • 磁场的能量
    • 自感为 L，通有稳定电流 I 的线圈内，储存的磁能为
    • 能量密度
    • 能量积分