发布时间 : 星期日 文章第九章 磁场与电磁感应更新完毕开始阅读1952a19950e2524de5187e8a
式中, Pm=NIS为载流线圈的磁矩，它是描述载流线圈本身特征的物理量，?为
?n与B之间的夹角，N为线圈的匝数，I为线圈中的电流强度，S为线圈的面积，
Pm为矢量。其方向为：让右手弯曲的四指取向与线圈中电流的环绕方向一致，
?则伸直的拇指指向为Pm的方向，Pm的单位为A?m2；?为Pm与B之间的夹角。
（4） 霍尔效应：将通有电流I的导电薄片（导体或半导体）放入匀强磁场
?B中，并使薄片平面垂直于磁场，这时在导体薄片的a、b两侧面（图9-2所示）将产生电势差Uab，这种现象称为霍尔效应，产生的电势差称为霍尔电势差，其大小为
z ?B d l + + + + + + + + + + qvB a I b x
⊕ qE ?υ - - - - - - - - - - y 图9-2 霍尔效应
Uab?1IBIB??K? nqdd上式中，K?1称为霍尔系数，其中n为载流子浓度，q为载流子所带的电量。 nq在电流方向和磁场方向不变的情况下，若载流子的正、负不同，霍尔电势差的方向相反。
4. 磁介质
磁介质：在磁场作用下能发生变化，并能反过来影响磁场的物质，称为磁介质。任何介质都是磁介质。 (1) 介质中的磁场
???'介质中的磁感应强度B应等于真空中的磁感应强度B0与附加磁场B的矢量
和。即
??? B=B0+B'
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介质的相对磁导率μr，表示介质的磁化程度 μr?B或B?μrB0 B0μr是一个无量纲的纯数，其大小由磁介质的性质决定。
(2) 顺磁质、抗磁质和铁磁质
顺磁质：磁介质磁化后具有与外磁场同方向的附加磁场，?r?1 。 抗磁质：磁介质磁化后具有与外磁场反方向的附加磁场，?r?1 。
铁磁质：磁介质在外磁场中能产生很强的，与外部磁场方向相同的附加磁场，
?r??1 。
(3) 超导体及其磁学特性
有相当一部分金属、合金及化合物在温度低到某一值时会突然完全失去电阻，这种现象叫做超导现象。我们把具有超导电性的物体叫做超导体，物质处于零电阻的状态叫做超导态，电阻突然为零时的温度叫临界温度或超导转变温度，用Tc表示。
只要T 超导磁体可获得很强的磁场，在稳定运行时本身没有焦耳热的损耗，同时超导磁体可以有很高的电流密度，比普通铜线大很多，并且其稳定性好，均匀度高，还可获得常规电磁体根本无法达到的磁场梯度。 目前高温超导材料已被广泛用于超导电缆、超导变压器、超导电机、超导限流器、超导磁分离器、超导磁共振成像（MRI）、超导储能装置、超导磁悬浮列车等，在许多领域取得了重大突破，具有十分广阔的应用前景。 5.电磁感应与电磁波 （1）电磁感应：法拉第电磁感应定律 电磁感应：穿过闭合线圈的磁通量改变时，线圈中出现电流，这个现象叫做电磁感应现象。电磁感应中出现的电流叫做感应电流。 感应电动势：由电磁感应引起的电动势。 6 法拉第电磁感应定律：用于计算感应电动势的大小。其数学形式： ε??dΦ dt式中的负号用于表示感应电动势ε的方向。ε的方向的确定：首先任选回路的一个绕行方向作为ε的正方向，约定ε的正方向与Φ的正方向满足右手螺旋关系。当ε>0时，表示ε的实际方向与其正方向相同；当ε<0时，表示ε的实际方向与其正方向相反。 如果回路由多匝线圈组成，且通过每匝线圈的磁通量都相等，则整个线圈的感应电动势 ε??NdΦ dt式中，N为线圈匝数，Φ为单匝线圈的磁通量。 (2) 动生电动势 感生电动势 ?动生电动势：磁感应强度B不随时间变化，而闭合电路的整体或局部运动所产生的感应电动势。 在磁场中运动的导体产生动生电动势：如图9-3，大小为： ε?Blv l × × × × × × × × × × × × × × × × d × × × × × ?× × × × a × × v × × × × c × × b × × f 图9-3 在磁场中运动的导体产生动生电动势 ?感生电动势：闭合电路的任何部分都不动，而磁感应强度B随时间变化所产生的感应电动势。 感生电场：变化的磁场周围存在的一种电场，又叫做涡旋电场。大小的计算： ???感??E感?dl L结合法拉第电磁感应定律可得 7 ??dΦ E?dl???感dt(3)电磁波 位移电流：将变化的电场也视为是一种电流，称为位移电流，一般用id表示。其大小为 ??did?ε0??E?dS dtS或 id?ε0dΦE dt电磁场、麦克斯韦方程组：将讨论的范围限定为真空，整个空间内没有电荷与传导电流。这时，q=0，i=0，ε?ε0，μ?μ0。方程组具有下列形式： ??dΦEB?dl?ε? 00?dtL??dΦBE?dl?? ?dtL????E?dS?0 ??B???dS?0 SS 电磁波：变化的电磁场在空间的传播称为电磁波。 平面电磁波具有下列基本性质： ① 电磁波是横波。 ???② 电磁波中电场矢量E和磁场矢量B同频率、同相位。在同一点，E的幅?值正比于B的幅值。 ③ 电磁波的传播速度等于光速。 电磁波谱：将所有的电磁波按照频率（或波长）的顺序排列,得到的图谱如图9-4所示。 8