关于非平面载流线圈磁矩及应用的探讨

论证了非平面载流线圈磁矩定义的等价性,导出了非平面载流线圈在匀强磁场中所受磁力矩的计算公式和非平面载流线圈激发磁场的计算公式．     

矩形载流线圈沿一中线折成直角可看作磁偶极子

从磁偶极子的特点出发,用毕奥一萨伐尔定律、安培力公式和力矩的定义,推导出用磁矩表示的矩形载流线圈沿一中线折成直角的远场及其在均匀磁场中所受的磁力和磁力矩,指出此非平面载流线圈可看作磁偶极子．     

空间载流线圈的磁矩及其在均匀磁场中的磁力矩

文中导出了任意形状空间的载流线圈磁矩的计算公式及其在均匀磁场中所受磁力矩的计算公式，结果表明本文的结论与电磁不理论的有关知识是相全的。     

在气轨上演示载流线圈在磁场中的运动

载流线圈在非均匀磁场中由于受到的磁力矩和磁力都不为零，载流线圈除了发生转动外还要平动。     

载流线圈在非均匀磁场中所受的作用力

给出了非均匀磁场对载流线圈作用力的一般计算公式，利用该公式计算了一个磁偶极子对载流线圈的作用力。     

圆电流在磁场中所受的力与力矩

本文利用安培定律直接导出均匀磁场对圆形载流线圈的作用规律,并结合磁场中的高斯定理,求出圆形载流线圈在非均匀磁场中所受的磁力.     

均匀磁场中平面载流线圈所受的力和力矩

对任意形状平面载流线圈垂直于均匀磁场的情况，给出了线圈所受磁力和磁力矩的一种推导方法．     

矩形载流线圈的空间磁场计算

利用教材中一个常见例题的结论,将矩形载流线圈视为四段载流导线,采取分段计算然后叠加的方法,导出了矩形载流线圈空间磁场分布的普遍表达式,并讨论正方形线圈的特殊情况。     

共轴圆形载流线圈间的相互作用力

利用圆形载流线圈空间磁场的轴对称性，根据安培环路定律和高斯定律，通过不断迭代的方法巧妙地给出了圆形载流线圈空间磁场的级数表达式，并由此计算出了两共轴圆形载流线圈间的径向和轴向相互作用力．与其他推导方法相比，该方法简单、巧妙，易于理解，便于在普通物理教学中推广．     

非圆Tokamak载流线圈的磁弹性分析

基于曲梁理论和Ｂｉｏｔ－Ｓａｖａｒｔ定律描述超导载流线圈全部形变的理论模型,采用边值问题的齐次生分方程封闭形式解析通解和非齐次微分方程数值特解相叠加的半解析半数值方法,对非圆Ｄ型Ｔｏｋａｍａｋ载流线圈弯曲,失稳的磁弹性相互作用进行了研究;并且就线圈初始扰动位移时失稳临界电流的影响也进行了定量分析。数值模拟结果表明：线圈失稳的临界电流随线圈曲率半径的增大而增大,随线圈非完全对称排列这一初始缺陷的增大     

任意形状载流线圈在非均匀磁场中所受的力矩

本文对任意形状载流线圈在非均匀磁场中所受的力矩进行讨论，给出计算公式为张圈中电流，为面积元ｄｓ的法线方向单位矢量。     

无限长通电螺线管内磁场与其截面形状无关的证明

建立柱坐标系,利用毕奥—萨伐尔定律和矢量微积分,首先求出任意形状载流线圈任一点磁感应强度的一般表达式;然后在特定的条件下得出载流圆线圈轴线上的磁感应强度;最后利用场强叠加原理对任意形状载流线圈任一点磁感应强度的一般表达式进行矢量积分,得出截面为任意形状无限长通电螺线管内的磁感应强度与截面为圆形无限长通电螺线管内的磁感应强度具有相同的表达式,从而得出无限长通电螺线管内的磁场与其截面形状无关的结论.     

磁场中载流线圈力和力矩的公式

本文给出计算载流线圈在外磁场中所受力和力矩的普遍公式.     

自身磁场对载流线圈受力的影响

本文讨论了载流线圈在外磁场中受力与自身磁场无关。阐明了普物为什么不谈自身场的原因。     

D型超导线圈的磁弹性弯曲和屈曲

基于曲梁理论和Ｂｉｏｔ－Ｓａｖａｒｔ定律提出描述超导载流线圈力学行为的一个新的理论模型。通过对边值问题基本方程的半解析求解－给出封闭形式的解析通解和数值特解，所得结果可模拟载流线圈的变形、失稳全过程，获得所有的位移，应力分布，并准确预测出线圈失稳时的临界电流值。     

矩形载流线圈的磁力分析

根据毕奥-萨伐尔定律，矩形载流线圈置于长直载流导线的磁场中时，矩形线圈的任一条边不仅受长直载流导线的磁场力作用，还会受到线圈另外三条载流边的磁力作用，一般教材只考虑了前一部分力而没有讨论后一部分力，本文对此作了补充。     

横场下Ising变磁体的基态性质

采用平均场理论研究了横场下双子晶格Ising变磁体的基态磁性质,计算了基态能量、纵向交错磁矩、纵向磁化率、横向磁矩等重要物理量·分别计算了施加不同横向磁场Ω时纵向交错磁矩ms,z0,纵向磁化率χt,z0和横向总磁矩mt,x0随纵向磁场的变化·结果表明,横向磁场的作用使系统的自旋由与平面垂直方向朝着与平面平行方向偏转,从而阻碍了自旋沿与平面垂直方向的反转·给出了纵向磁场h与横向磁场Ω平面的基态相图,确定了三相点的位置为hi=0 3578,Ω=0 7156·计算表明,在横向磁场较小而纵向磁场较大时,系统发生一级相变;在横向磁场较大而纵向磁场较小时,系统发生二级相变;横向磁场对Ising变磁体的基态...     

安培力做功的普遍公式及其重要推论

通过安培定律与法拉第电磁感应定律导出安培力做功的一股公式。根据安培力做功公式得到两个用于计算载流线圈在磁场中所受的合力和对某一给定转轴的力矩的重要推论。     

磁场计算中的等效磁荷法

本文从单个磁偶极矩产生的磁场,引出等效体磁荷密度和面磁荷密度的概念,进而分析了应用这些磁荷模拟磁质磁化场、永磁体磁场和载流线圈磁场的可能性,从而为电磁场的数值计算提供了数学模型。     

平行共轴载流圆线圈间的磁力计算

由诺依曼公式借助椭圆积分计算二平行共轴圆线圈间的互感系数，利用虚功原理获得此二载流线圈间相互作用的磁力，并对磁力的性质加以讨论图示。