[物理]CH30

[物理]CH30
用書：Physics for scientists and engineers(with modern physics)(ninth edition)

作者：Raymond A. Serway/ John W. Jewett

參考書籍/作者：大學物理/Zill Y. Chen

筆記作者：曾理碩/啾咪喵

分享模式：創用 cc 姓名標示-相同方式分享

(cc 分享限筆記、作業解答，不包括連外文件、作業)

部格相關連結：
    [總單]課程總單
    [物理]總單

前言：

    因為是筆記，通常以自己不會的地方做加強

    主要寫概念

    而較多複雜邏輯推理的地方會略過

    因此使用時請作為導引手冊

    請務必搭配課本使用(上方有連結)

載點：[筆記]    [作業]    [作業解答]    [周考]

==========(以下為筆記內容，因為格式關係，完整資料請下載PDF)==========

定律：

畢爾沙發定律：    當電流經電線，或一群空間中的電子往某個方向前進，就會產生磁場

畢爾沙發定律是用來算磁場大小跟方向

此方程式為總結實驗結果所得

d =          dB = 一小段ds造成的磁場大小跟方向

然而跟電場不同的是：電場具有孤立電荷、而磁場沒有

因此我們才會計算”電流流動時周遭產生的磁場”

又另一方面：電流也沒有孤立性

因此計算時必須積分導線各點來計算(I固定所以拉出來吧！)

B =  

安培定律：    跟高斯定律有幾分相似

                                同樣都是在對稱情況下才能計算的方法

                                同樣需要”封閉”性質，但高斯是”封閉曲面”(體)；安培是”封閉路徑”(面)

 = I

  =

解有厚度的導線(安培定律適用的推導情形[也就這麼一個(茶)])

                        r>a

                                 = I

                                B*2r = I

                                B =

                        r<a

                                 = I

                                B*2r = I*

                                B =

考題只要有兩種圖形：直線、圈圈

直線：

                一條線：問一段距離外點的B

                        有限長度：

                                要會證明…

                                        dB    =  

                                                 =   sin

                                         =   cos       (為電線上各點與貫軸夾角)

                                                 =        (a = 觀測點p距導線)

                                 =  a

tan         =                 (使用tan的原因是因為要連結x跟a跟)

x              = a* tan

dx            = a*d

                r               =           (x = a* tan)

                             =

                                 =

                                 =

                                 =

                                        B      =  a

                                                 =  

                                                 =  

                                                 =  sin    (為觀測點由貫軸算來張開最大之角[一侧])

                                        B(兩側) =        (sin + sin)

                        無限長度：

                                B =     (由上推得)      (亦可用安培定律推得)

                兩條以上：問受力方向與大小

                        平行線相吸力：    F =         (a為兩導線之間距離)

圈圈：問圈圈中間B大小

                很少圈(toroid)：

                        B =            (N為圈數)      (用安培定律推得)

                很多圈(螺線管)(solenoid)：

                        B =         (n為”單位長度上的圈數”)

                用圈繞圈(tokamak fusion reactor)：

                        這種情況會有兩區塊磁力線

                        一塊在螺管內部、另一塊是彎成圓的螺管所產生的

                        第二塊不會叫我們計算，因為部分定義位置不明

                        第一塊的題目會給內半徑跟外半徑

                                B =          (跟螺線管是一樣的)

                                        注意：n為”單位長度上的圈數”

                                        你可能知道了圈數，算B時會因為距離徑外徑而有所區別

                        有趣的地方是：將公式拆開來，他可能會跟(toroid)一樣XD