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第15次课(磁多极矩)

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第15次课(磁多极矩)nullnull2. 边值关系复习1. 静磁场null§3 磁多极矩 Magnetic multipole moment本节研究空间局部范围内的电流分布所激发的磁场在远处的展开式。与电多极矩对应,引入磁多极概念,并讨论这种电流分布在外磁场中的能量问题。null1、 矢势的多级展开给定电流分布激发的磁场矢势为 如果电流分布于小区域V内,而场点x又比较远,可以把A(x)作多极展开。 取区域内某点O为坐标原点,把1/r的展开式null第一项由恒定电流的连续性,可把电流分为许多闭合的流管,则I为在该流管内...

第15次课(磁多极矩)
nullnull2. 边值关系复习1. 静磁场null§3 磁多极矩 Magnetic multipole moment本节研究空间局部范围内的电流分布所激发的磁场在远处的展开式。与电多极矩对应,引入磁多极概念,并讨论这种电流分布在外磁场中的能量问题。null1、 矢势的多级展开给定电流分布激发的磁场矢势为 如果电流分布于小区域V内,而场点x又比较远,可以把A(x)作多极展开。 取区域内某点O为坐标原点,把1/r的展开式null第一项由恒定电流的连续性,可把电流分为许多闭合的流管,则I为在该流管内流过的电流。null第二项为先就一个闭合线圈情形计算上式。若线圈电流为I,有 在被积式中,R/R3为固定矢量,与积分变量无关。 null利用全微分绕闭合回路的线积分等于零 null则有电流线圈的磁矩得磁矩对于一个小线圈,设它所围的面元为△S特例:圆面积 S=R2null2.磁偶极矩的场和磁标势 由A(1)可算出磁偶极矩的磁场 null磁偶极势形式上和电偶极势相似。 null一个任意电流线圈可以看作由它所围的一个曲面S上许多小电流线圈组合而成,因此它的总磁偶极矩为 电流分布区域以外的空间用磁标势m来描述磁场null展开式的第三项: 将会是更高级的磁矩激发的矢量势。因为比较复杂,一般不去讨论。 综上所述:小区域电流分布所激发的磁场,其矢势可看作一系列在原点的磁多极子对场点激发的矢势的迭加。null 3、小区域内电流分布在外磁场中的能量 载电流I 的线圈在外磁场中的能量为 e为外磁场对线圈L的磁通量 取坐标系原点在线圈所在区域内适当点上。若区域线度远小于磁场发生显著变化的线度,则可以把Be(x) 在原点领域上展开 m是电流线圈的磁偶极矩。null磁偶极子在外磁场中所受的力是 由于产生外场的电流一般都不出现在磁矩m所在的区域内磁偶极子所受的力矩为 计及力矩的方向,得 null电偶极子磁偶极子比较受力力矩相互作用能null §3.4 阿哈罗诺夫—玻姆效应 Aharonov-Bohm effects nullnull下图为电学双缝衍射实验装置。null实验分两步进行:null 干涉条纹的移动是由于两束电子产生了附加的相位差, 这种现象称为阿哈罗诺夫——玻姆效应(即A-B效应)。null A-B效应是量子力学现象, 需要从量子力学的基本原理出发。 §5 超导体的电磁性质§5 超导体的电磁性质null 1 超导体的基本电磁现象当到达临界温度时,导体的特征之一时零电阻。一般的导体,电阻是因原子热振动或晶格缺陷等,阻碍电流流动所造成的。但在超导状态下,自旋相反的成对电子所组成的古柏对(Cooper pair),在传导时不受晶格中离子的妨碍,因此形成零电阻现象,电流不会有所损耗,而成为永久电流。(1) 零电阻当绝对温度掉到4.2K时,汞的电阻值几乎为零null(2)完全反磁效应 超导体的内部磁通量为零,磁力线无法进入超导体,这个性质又称为「迈斯纳效应(Meissner effect)」。这种现象产生的过程是: 当超导体放入磁场中时,超导体和一般导体一样会产生感应电流,而超导体的电阻为零,因此只要磁场存在,电流就能一直流动,此电流即为「屏蔽电流」。屏蔽电流在超导体周围产生与外部磁场方向相反的磁场,因而阻挡外部磁场的进入(如图所示)。 第一类超导体(TypeI) 第一类超导体(TypeI) TypeI 超导体: 外加磁场一旦超过超导临界磁场值,超导状态便消失,让所有外加磁场穿过。第二类超导体 (TypeII)第二类超导体 (TypeII)TypeII超导体:有两个临界磁场值(Bc1, Bc2),当外加磁场超过较低的一个(Bc1),内部则有少数的地方不具超导性质,使磁力线可以穿过。一直到外加磁场超过另一上限值(Bc2),超导体才消失,让所有外加磁场穿过。null超导体产生超导态的条件超导态:未超过临界磁场(Hc)、临界电流密度(Jc)、(临界温度Tc)的范围null超导磁铁的应用超导磁浮列车超导磁浮列车磁浮列车的有点: (1)省能源 (2)低噪音 (3)高速: (550 km/hr) 真空中(1600 km/hr) nullnull2 超导体的电磁性质方程3. 超导体作为完全抗磁体 4. 超导环内的磁通量子化 5. 非局域理论 自学null 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 2. 小区域电流与磁场的相互作用能3.磁偶极子在外场Be中null作业:习题1、3、9
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分类:理学
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