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     磁现象是电荷运动的一种表现形式,磁与电有着不可分割的密切关系,而且两者可以互相转化,但它们又有着本质的区别。在生物医学中有许多磁现象和电磁应用技术。本章将讨论磁感应强度、电流的磁场、磁场对运动电荷和电流的作用、生物磁现象等。


•  重点掌握磁感应强度的计算方法;

•  确切理解霍尔效应、磁场对载流线圈的作用;

•  了解磁场的生物效应。
知识点三 洛伦兹力 霍尔效应 磁场对载流平面线圈的作用
 


一 洛伦兹力
物理表述:运动电荷在磁场中受到的磁场力称为洛伦兹力。它的大小与运动电荷的带电量、运动速度、磁场强度以及运动电荷速度方向与磁场强度方向的夹角的正弦值成正比。
数学表述: F=qvBsinθ
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二 霍尔 效应
在均匀磁场中放一载流导体,如果磁场方向与电流方向垂直,此时在与电流和磁场两者方向均垂直的方向上将出现电势差,这种现象称为 霍尔效应。
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设载流导体( 霍尔元件 )的厚度为 b ,电流强度为 I ,磁场为 B ,则产生的电势差( 霍尔电势差 )为

其中 k 叫做 霍尔系数,它与导体的材料有关,由于半导体材料的 k值大,产生的霍尔效应明显,通常采用半导体作为霍尔元件。
三 磁场对载流平面线圈的作用
设在均匀磁场中放置一矩形线圈,它的面积为 S,通以电流I,矩形线圈的法线方向与磁感应强度方向成φ角。在磁场力的作用下,该线圈将做定轴转动运动,其转动力矩为

例题 1 一半圆形闭合曲线,半径0.1m,通以电流I=10A,放在B=0.5T的均匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,起线圈所受力矩的大小。
解:由均匀磁场中闭合线圈受力矩

    
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