大学物理知识点-磁场知识点总结思维导图

U77418911

2022-10-04

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大学物理思维导图

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大学物理知识点-磁场知识点总结，磁场的力的作用、磁介质、安培环路定理

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思维导图大纲

磁介质

磁介质的相对磁导率 μ r = B B 0 \mu_r = \frac{B}{B_0} μr=B0B

磁化率： χ m = μ r − 1 \chi_m = \mu_r -1 χm=μr−1

顺磁质： μ r > 1 \mu_r>1 μr>1， χ m > 0 \chi_m>0 χm>0

逆磁质： μ r < 1 \mu_r<1 μr<1， χ m < 0 \chi_m<0 χm<0

铁磁质： μ r > > 1 \mu_r>>1 μr>>1， χ m 甚大 \chi_m甚大 χm甚大

磁介质的安培环路定理

B = μ H = μ r μ 0 H B = \mu H = \mu_r \mu_0 H B=μH=μrμ0H ∫ L = H ⋅ d l = Σ I \int_L = H\cdot dl = \Sigma I ∫L=H⋅dl=ΣI

H矢量沿任意闭合路径的先积分，等于该闭合路径所包围传导电流的代数和，与束缚电流以及闭合路径之外的传导电流无关

安培环路定理

磁感应强度沿任意闭合路径L的线积分，等于这闭合路径L包围的所有电流代数和的 μ 0 \mu_0 μ0倍

即， ∫ L B ⋅ d l = μ 0 Σ I i \int_LB\cdot dl = \mu_0 \Sigma I_i ∫LB⋅dl=μ0ΣIi 安培环路定理与电场中的高斯定理同样重要，在求磁感应强度方面的应用，极大方便了计算

磁场的力的作用

磁场对电流的作用

F = ∫ L I d l × B F = \int_LIdl\times B F=∫LIdl×B

[闭合载流线圈在匀强磁场中收到的安培力矢量和为零]

磁力矩

p → m = I S n → \overrightarrow p_m = IS\overrightarrow n p m=ISn [按电流方向用右手螺旋法则确定n的正向]

M → = p → m × B → \overrightarrow M=\overrightarrow p_m\times \overrightarrow B M =p m×B

磁力的功

当回路电流不变时，磁力所做的功等于电流乘以通过回路所包围面积内的磁通量的增量。 A = I Δ ϕ A = I\Delta \phi A=IΔϕ

（载流线圈可以看做磁偶极子）磁偶极子在任意位置 ϕ \phi ϕ的势能 W W W

势能计算定义

W = − p → m ⋅ B → W = -\overrightarrow p_m\cdot \overrightarrow B W=−p m⋅B

电粒子在磁场中的运动

洛伦兹力： F = q v × B F=qv\times B F=qv×B

洛伦兹力F的一个一个重要特点是它始终垂直于速度v，因此洛伦兹力只改变带电运动粒子的运动方向，不改变它的速度的大小

重要应用：霍尔效应

F m = q v B F_m = qvB Fm=qvB

F e = E q F_e = Eq Fe=Eq

F m = F e F_m = F_e Fm=Fe

则 U a b = I B n q d = K I B d U_{ab} = \frac{IB}{nqd} = K\frac{IB}{d} Uab=nqdIB=KdIB，其中 K = 1 n q K = \frac{1}{nq} K=nq1称为霍尔系数

若元件间流动的粒子是正电荷则该元件叫P型半导体，若元件间流动的粒子是负电荷则该元件叫N型半导体

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