稳恒磁场(磁力)

§７.2 磁场

磁感应强度

一.磁场

运动电荷周围存在磁场磁场的宏观性质：

对其中的运动电荷有力的作用

磁场是一种物质，有质量、能量，是客观存在磁力通过磁场传递库仑相互作用磁相互作用静止电荷静止电荷

运动电荷静止电荷运动电荷运动电荷

e

f 库仑相互作用e

f

m

f

B

v q E q 磁场力，运动电荷才受磁力

洛仑兹力是力的基本关系式洛仑兹力是相对论不变式

磁感强度

B

(Magnetic Induction )

或称磁通密度(magnetic flux density )

单位：特斯拉(T)

洛仑兹力公式m

e f f f

电场力，与电荷的运动状态无关

无头无尾，闭合曲线

3、磁力线

1）典型电流的磁力线2）磁力线的性质

4、磁通量

S m s

d B

单位：韦伯(Wb)

与电流铰

链与电流成右手螺旋关系

磁通连续原理（磁场的高斯定律）

S

S d B 0 B 无源场

I

§7.4 霍耳效应

y

x

z

金属导体

b

h

1879年美国物理学家霍耳发现：将一导电板放在垂直磁场中，当通以电流I 时，对应图中沿Z 方向有电势差。

B B y

y b

IB R U H

H

霍耳系数nq

R H 1

可以用带电粒子在磁场中受力解释，

精确的解释只能用电子的量子理论。

霍耳效应的应用：判定导电机制

测量未知磁感强度

例2 如图一圆柱形磁铁N 极上方水平放置一半径为R 的圆电流I ，圆电流所在处磁场的方向均与竖直方向成角，求圆电流所受磁力解：在圆电流上任取电流元

B l Id F d

B

N

Y

X I

l

Id F

d 方向如图

圆电流所在处磁场的大小相同

IdlB

dF

cos IdlB dF x

sin IdlB dF y 02 R

x dF 对称性分析得

sin 22RIB dF F R

y x

dF y

dF

3、小结：

载流线圈在均匀磁场中合力力矩B P M m

0 合F n

I S P m ˆ 磁矩magnetic (dipole) moment 如果场点距平面线圈的距离d

r 平面线圈的

平均线度则称为磁偶极子磁偶极矩m

p