磁学
2020-11-25 13:38:32 0 举报AI智能生成
大学物理磁学模块总结
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大纲/内容
恒定磁场
磁场与磁感应强度
F=QvXB
磁感应强度服从叠加定理
毕奥-萨伐尔定律
u₀为真空中磁导率，数值为4Πx10-7 N/A²
无限长直导线周围磁感应强度B的大小为B=u₀l/2Πa
载流均匀密绕无限长直螺线管轴线上的磁场大小为B=u₀nI
磁场的高斯定理
磁感应线的特点
同电流相套连的无头无尾的闭合曲线且不相交
磁感应通量
Φ=∫sB·ds
证明磁场是无源场
磁场的高斯定理
ΦsB・ds=0
磁场是无源场
安培环路定理及其应用
ΦLB・dl=u₀∑I
磁场是有旋场
柱对称、面对称
带电粒子在磁场中的运动
F=QvB
当速度与磁感应强度方向垂直时
F=qvB=mv²/R
T=2Πm/qB
霍尔效应
学会判断载流粒子带电性
霍尔系数
霍尔电压
质谱仪
QU=1/2mv²
Q/m=2U/B²r²
磁场对电流作用
载流导线在磁场中受到安培力
载流导线在磁场中受到力矩
磁介质
顺磁介质
抗磁介质
束缚电流又称磁化电流、传导电流又称自由电流
铁磁质
硬磁材料
矫顽力较大，适合制成永久磁铁
软磁材料
矫顽力较小，磁滞损耗较小，常用作变压器和电机中的铁芯，继电器、电磁铁中的铁芯
矩磁材料
常用作记忆元件
麦克斯韦方程组与电磁场
位移电流
实质：位移电流=变化的电场
ΦD=D·S
位移电流与传导电流使不同的概念，两者只在产生磁场方面等效
全电流安培环路定理
ΦL H·dr=I+Id
麦克斯韦方程组的积分形式
电磁波
E H同频且同相位，相垂直且电磁波传播方向与EXH的方向一致
电磁波能量与电磁波谱
电磁波能量
能流密度
单位时间通过单位面积的能量
S=EXH
电磁感应
法拉第电磁感应定律
E=-NdΦ/dt
楞次定律
导体回路中感应电流的方向总是使感应电流激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化
感生电动势与动生电动势
自感
Φ=LI
L为自感系数
互感
Φ₂₁=M₂₁I₁
M₁₂=M₂₁=M 数值相等
磁场的能量
适用于均匀磁场
Wm=1/2LI²
适用于任何磁场
Wm=∫wmdV
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