最新11真空中的稳恒磁场解读课件PPT.ppt 78页

'11真空中的稳恒磁场解读 一切磁现象都起源于电荷的运动。磁相互作用归结为运动电荷之间的相互作用。11.1磁相互作用11.1.1基本磁现象磁性磁极：两极永远共存；同号磁极相斥，异号磁极相吸。NSSN11.1.2安培假说分子电流观点和磁荷观点北极N南极S 规定：各点的切线方向B的方向磁感应强度B11.3.1磁感应线性质:(1)磁感应线不会相交；11.2磁场磁感应强度磁场运动电荷运动电荷（磁感应线数密度）(2)是围绕电流的闭合曲线。IBIB大小：11.3磁通量磁场的高斯定理 B⑵载流圆线圈轴线上的磁场XIdldBαxrPOαR0时，一段圆弧电流：I 11.4.2安培环路定理表明磁场是有旋场。LI1I2I3应用：分析磁场对称性；选定适当的安培环路。各电流的正、负:I与L呈右手螺旋时为正值；反之为负值。对于真空中的稳恒磁场:问题的提出： (1)均匀载流长直圆柱导体的磁场分布。r＜R时，r＞R时，IBOrR取以轴线为中心的圆为安培环路磁场分布具有圆柱面对称性， (2)载流长直螺线管的磁场分布。a取矩形安培环路⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙bcd管内是均匀磁场。分析磁场的对称性：管外为零；管内沿轴向。所以 (3)载流螺绕环的磁场分布。对于细螺绕环：取圆形安培环路⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙环外：环内：磁场的分布具有圆对称性：，环内是均匀磁场。 一个以恒定速度v运动的电荷在空间任一场点产生的电场和磁场之间的关系为，此式适用于一切速度。11.5运动电荷的磁场.BvxyzEθ适用于的情况。： 只能改变v的方向，不能改变v的大小。11.6.1洛仑兹力——洛仑兹力运动带电粒子所受的磁场力为：11.6带电粒子在电磁场中的运动运动带电粒子在电磁场中所受的电磁力为： 回旋半径：(1)若v∥B，F=0，(2)若v⊥B，F=qvB，匀速率圆周运动。T、f与R和v无关！11.6.2带电粒子在均匀磁场中的运动匀速直线运动。回旋周期：回旋频率： 粒子沿螺旋线运动！B磁聚焦(3)若v与B夹角θ，螺距：回旋半径：{这就是磁聚焦的原理。应用于磁透镜、电子显微镜等。 R和h变化的螺旋运动:当粒子向磁场较强处螺旋前进时，它受到的磁场力有一个和前进方向相反的分量这一分量有可能最终使粒子的前进速度※非均匀磁场：减小到零，并继而沿反方向运动。强度逐渐增加的磁场能使粒子发生“反射”，因而把这种磁场分布叫做磁镜。 用两个电流方向相同的线圈产生一个中间弱、两端强的磁场，平行于磁场方向的速度分量不太大的带电粒子将被约束在这两个磁镜间的磁场内来回运动而不能逃脱。这种能约束带电粒子的磁场分布叫磁瓶。在现代研究受控热核反应的实验中，需要把很高温度的等离子体限制在一定空间区域内。在这样的高温下，所有固体材料都将化为气体。上述磁约束就成了达到这种目的的常用方法之一。磁镜装置的缺点是总有一部分纵向速度较大的粒子从两端逃掉。为避免这一缺点，目前主要受控热核装置 带电粒子的磁约束中都采用如图(b)所示的环形磁场结构（环形磁瓶）。 磁约束现象也存在于宇宙空间中。地球的磁场是不均匀磁场：从赤道到地磁的两极磁场逐渐增强。因此地磁场是一个天然的磁捕集器，它能俘获范·阿仑辐射带宇宙射线中的电子和质子形成一个带电粒子区域。这一区域叫范·阿仑辐射带。它有两层,内层在地面上空800km到4000km处，外层在 60000km处。在范·阿仑辐射带中的带电粒子就围绕地磁场的磁力线作螺旋运动而在靠近两极处被反射回来。这样，带电粒子就在范阿仑辐射带中来回振荡直到由于粒子间的碰撞而被逐出为止。有时，由于太阳表面状况的变化（如黑子大小的变动），地磁场的分布会受到严重的影响，而使大量的带电粒子在两极附近漏掉。光彩绚丽的极光就是这些漏出的带电粒子进入大气层时形成的。 (1)回旋加速器11.6.3带电粒子在电磁场中的运动实例(2)质谱仪(3)霍耳效应BAA′I+F洛+－霍耳电压霍耳系数 11.7磁场对载流导线的作用力II=envSBdl磁场对电流元的作用力：该式称为安培定律。所以整个载流导线所受的磁场作用力为 ×××××××××××××××θdl×××××××××××××××[例11.1]求半圆形载流导OXYdFR[解]lF同理可求得任意平面载流取电流元线在均匀磁场中所受的力。，所以dF=IdlBIdl，BB由于对称，导线在均匀磁场中受力。 Pm=IS=ISnθ11.8磁场对平面载流线圈的作用InnIl1l2OO′BθF1nl1F2B⊙线圈所受力偶(矩)：对任意形状的平面载流线圈：磁力矩：因为在均匀磁场中：磁矩 [例11.2]　亥姆霍兹线圈在实验室中，常应用亥姆霍兹线圈产生所需的不太强的均匀磁场。特征是由一对相同半径的同轴载流线圈组成，当它们之间的距离等于它们的半径时，RO1RQ1PO2Q2R试计算两线圈中心处和轴线上中点的磁感应强度。从计算结果将看到，这时在两线圈间轴线上中点附近的场强是近似均匀的。 [解]设线圈的半径为R，各有N匝，每匝中的电流均为I，且流向相同。轴线上各点的场强方向均沿轴线向右，在圆心O1、O2处磁感应强度相等，大小都是 两线圈间轴线上中点P处磁感应强度大小为此外，在P点两侧各R/4处的O1、O2两点处磁感应强度都等于 在线圈轴线上其他各点，磁感应强度的量值都介乎B0、BP之间。由此可见，在P点附近轴线上的场强基本上是均匀的，其分布情况如图所示。图中虚线是每个圆形载流线圈在轴线上所 O1Q1PQ2O2激发的场强分布，实线是代表两线圈所激发场强的叠加曲线。 [例11.3]在玻尔的氢原子模型中，电子绕原子核运动相当于一个圆电流，具有相应的磁矩，称为轨道磁矩。试求轨道磁矩μ与轨道角动量L之间的关系，并计算氢原子在基态时电子的轨道磁矩。[解]为简单起见，设电子绕核作匀速圆周运动，圆的半径为r，转速为n。电子的运动相当于一个圆电流，电流的量值为I=ne，圆电流的面积为S=πr2，所以相应的磁矩为角动量 L电子运动方向与电流方向相反，所以L和μ的方向相反。所以以上结论与量子理论导出的结果相符。由于电子的轨道角动量是满足量子化条件的，在玻尔理论中，其量值等于（h/2π）的整数倍。所以氢原子在基态时，其轨道磁矩为 它是轨道磁矩的最小单位（称为玻尔磁子）。将e=1.60210-19C，me=9.1110-31kg，普朗克常量h=6.62610-34J·s代入，可算得原子中的电子除沿轨道运动外，还有自旋，电子的自旋是一种量子现象，它有自己的磁矩和角动量，电子自旋磁矩的量值等于玻尔磁子。 [例11.4]宇宙射线中的一个质子以速率v=1.0×107m/s竖直进入地球磁场内，估算作用在这个质子上的磁力有多大？[解]在地球赤道附近的地磁场沿水平方向，靠近地面处的磁感应强度约为B=0.3×10-4T，已知质子所带电荷量为q=1.6×10－19C，按洛仑兹力公式，可算出场强对质子的作用力为 这个力约是质子重力(mg=1.6×10-26N）的109倍，因此当讨论微观带电粒子在磁场中的运动时，一般可以忽略重力的影响。 [例11.5]一架回旋加速器的振荡频率为12MHz，D形电极的半径为54cm。求加速氘核（质量为3.3×10-27kg,带电荷量为1.6×10-19C）需要多大的磁感应强度，氘核的最大动能和最大速度各为多少?[解] 氘核的最大速度为这个速度和光速相比是比较小的。如果将电子加速到和氘核具有相同的能量，由于电子氘核的最大动能为 的质量远小于氘核，其速度就远大于氘核，这时必须考虑相对论效应的限制。因而回旋加速器一般适用于加速质量较大的粒子，不宜用于加速电子。加速电子可利用电子感应加速器。 [例11.6]把一宽为2.0cm，厚1.0mm的铜片，放在B=1.5T的磁场中，磁场垂直通过铜片。如果铜片载有电流200A，求呈现在铜片上下两侧间的霍耳电势差有多大？[解]每个铜原子中只有一个自由电子，故单位体积内的自由电子数n即等于单位体积内的原子数。已知铜的相对原子质量为64，1mol铜（0.064kg）有6.0×1023个原子（阿伏加德罗常数），铜的密度为9.0×103kg/m3，所以铜片中自由电子的密度 铜片中电流为200A时，霍耳电势差只有22μV，可见在通常情况下铜片中的霍尔效应是很弱的。在半导体中，载流子浓度n远小于金属中自由电子的浓度，因此可得到较大的霍耳电势差。在这些材料中能产生电流的数量级约为1mA，如果选用和例中铜片大小相同的材料，取I=0.1mA，n=1020m-3，则可算出其霍耳电势差约为9.4mV，用一般的毫伏表就能测量出来。霍耳电势差 [例11.7]测定磁感应强度常用的实验装置——磁秤如图所示，它的一臂下面挂有矩形线圈，宽为b，长为l，共有N匝，线圈的下端放在待测的均匀磁场中,其平面与磁感应强度垂直，当线圈中通有电流I时，线圈受到一向上的作用力，使天平失去平衡，调节砝码m使两臂达到平衡。用上述数据求待测磁场的磁感应强度。BI 作用在两侧直边上的力大小相等，方向相反，它们相互抵消。当天平恢复平衡时，这个向上的安培力恰与调整砝码的重量相等，由此可得故待测磁场的磁感应强度如N=9匝，b=10.0cm，I=0.10A，加砝码才能恢复平衡，代入上式得[解]由图可见，线圈的底边上受到安培力，方向向上，大小为。 [例11.8]如图所示,长方形线圈OABC可绕y轴转动，边长l1=6cm、l2=8cm。线圈中的电流为10A，方向沿OABCO，线圈所在处的磁场是匀强的，磁感应强度为0.02T，方向平行于x轴。（1）如果使线圈的平面与磁感应强度成θ=30°角，求此时线圈每边所受的安培力以及线圈所受的磁力矩；（2）当线圈由这个位置转至平衡位置时，求磁力做的功。zxyOABCl2l1IBen OA所受的磁力（沿-z方向）BC所受的磁力（沿＋z方向）[解]（1）设β为与之间的夹角CO所受的磁力（沿–y方向）AB所受的磁力（沿＋y方向） 此时线圈所受的磁力矩为OA和BC两导线所受的磁力的力矩磁力矩也可按下式计算，磁力矩使线圈顺时针转动（面对y轴方向看）。 （2）线圈在θ=30°时，通过线圈平面的磁通量所以在这运动过程中磁力做功磁力做正功。线圈转至平衡位置θ=90o时，通过线圈平面的磁通量 模块二经济法主体 第二讲　经济法主体第一节　经济法主体概述第二节企业法(国有企业法、个人独资企业法、合伙企业法和外商投资企业法）第三节　公司法 第一节　经济法主体概述一、经济法主体定义和特征二、经济法主体体系架构 一、经济法主体定义和特征经济法主体，即经济法律关系主体，是指参加经济法律关系、拥有经济权限的当事人。1、广泛性。国家、国家权力机关，企业内部组织等。2、具体性与地位不平等性。民法主体视为平等、均质的抽象人。经济法将法律关系视为实力不相同的具体个体，主体地位不平等。3、身份性与权限配置的不对称。在不同的法律关系与不同场合之下，经济法主体有不同的身份。基于对实质公平价值的追求，权限具有不对称。 （二）经济法主体体系架构1、国家干预主体（1）国家-特殊主体国家是宏观调控主体，国家在特定情况下可以作为特殊的市场主体参与市场活动。（2）权力机关。争论：权力机关不受法律追究，不能成为主体。（3）行政机关2、社会中间层主体。是指独立于政府与市场主体，为政府干预市场、市场影响政府和市场主体之间相互联系其中介 作用的主体。具有中介性、公共性和民间性。行业协会，是由单一行业的竞争者所构成的非赢利性组织，其目的在于促进该行业中的产品销售和为雇佣方面提供多边性援助服务。3、市场主体。 第二节　企业法一、企业法概述二、具体企业法律制度三、公司法 一、企业法概述（一）企业、企业法定义是凝聚着人的要素和物的要素，依法成立，以赢利为目的的经济组织。组织性、赢利性、法定性、独立性。企业角色一直为“经济人”和“社会人”，不同时期强弱不一样。企业法是确认企业的法律地位及调整其内部组织关系的法。或以企业为规范对象。确认并调整企业的设立、变更和终止、企业的权利和义务、企业的资本、投资者相互之间及其与企业的关系、企业内部的组织机构及其管理、企业与其它管理者的关系的法律规范的总称。 （二）企业形态法定化与企业法律形态1、企业形态法定化是指国家以法律形式确认企业形态，从而以利于建立起相应形态的企业法律制度和科学的企业法律法规体系的过程。手工业者(个人独资、业主企业)基于继承和扩大经营→合伙企业基于连带风险出现→有限合伙（隐名合伙、两合公司）资产阶级萌芽阶段快速积聚资金→股份有限公司适应中小企业→有限责任公司2、企业法律形态----法律形式（1）以责任形式为标准划分的企业法律形态——公司、合伙企业、独资企业。 （2）以所有制为标准划分的企业法律形态国有企业集体所有制企业私营企业外商投资企业（三）市场准人法律制度市场准人制度，是指有关国家或政府准许自然人、法人进入市场从事经营活动的法定条件和程序规则的总称。包括一般市场准人规则和特殊市场准入规则。 （四）企业社会责任的界定是指企业在谋求股东利润最大化之外所负有的维护和增进社会利益的义务。是一种关系责任或积极责任。以企业非股东利益相关者为企业义务的相对方。是企业法律义务和道德义务的统一。是对传统的股东利润最大化原则的修正和补充。 二　具体企业法律制度（一）个人独资企业个人独资企业是指在中国境内依法设立的，由一个自然人投资，财产为投资人个人所有，投资人以其个人财产对企业债务承担无限责任的经营实体。投资人具有中国国籍的自然人，但法律、行政法规规定禁止从事营利性活动的人除外。（二）合伙企业合伙企业是指依法在中国境内设立的由各合伙人订立合伙协议，共同出资、合伙经营、共享收益、共担风险，并对合伙企业债务承担无限连带责任的营利性组织。 1、合伙企业的设立有两个以上合伙人，并且都是依法承担无限责任者。有书面合伙协议。2、各合伙人实际缴付的出资。经全体合伙人协商一致，合伙人可以用劳务出资。3、合伙企业存续期间，合伙人的出资和所有以合伙企业名义取得的收益为合伙企业的财产。除非有合伙人退伙等法定事由，合伙人不得请求分割合伙企业的财产。4、合伙人执行合伙企业事务，有全体合伙人共同执行合伙企业事务、委托一名或数名合伙人执行合伙企业事务两种形式.5、合伙企业的损益分配由合伙人依照合伙协议约定的比例分配和分担；合伙协议未约定合伙损益分配比例的，由各合伙人平均分配和分担. （三）外商投资企业法律制度1、中外合资经营企业的概念是指外国的公司、企业和其他经济组织或者个人同中国的公司、企业或者其他经济组织依照中国的法律和行政法规，经中国政府批准，设在中国境内的由双方共同投资、共同经营，并按照投资比例共担风险、共负盈亏的企业。2、中外合作经营企业法律制度是指外国的公司、企业和其他经济组织或者个人同中国的公司、企业或者其他经济组织，依照中国的法律和行政法规，经中国政府批准，设在中国境内的由双方通过合作企业合同约定各自的权利和义务的企业。 3、外资企业法律制度是指外国的公司、企业和其他经济组织或者个人，依照中国的法律和行政法规，经中国政府批准，设在中国境内的全部资本由外国投资者投资的企业。（四）国有企业是指以生产资料的全民所有制为基础的、从事工业生产经营活动的、独立的商品经济组织。 第三节　公司法一、公司法的概述二、公司法基本内容 一、公司法的概述（一）公司的概念公司是指其资本由股东出资构成，股东以其出资额或者所持股份为限对公司承担责任，公司以其全部资产对公司债务承担责任，并依公司法设立的企业法人。（二）公司的分类1、按照公司股东的责任：无限公司、两合公司和有限公司。2、英美法系国家的分类：人合公司和资合公司3、公司的隶属关系划分：总公司和分公司。 4、按照公司的控制与被控制关系：（1）母公司、子公司。5、按照国籍标准：本国公司；外国公司；跨国公司。 二、公司法基本内容（一）名称和住所（二）公司章程是规定公司的组织及行为的基本规则的重要文件,是公司成立的必要条件和必经程序之一。公司章程效力范围—对公司、股东、董事、监事、高级管理人员具有约束力。公司章程变更。（三）公司资本和出资我国公司法注册资本是公司股东认缴资本 1、公司资本三原则（1）资本确定原则。公司资本的认缴、募集等严格要求。（2）资本维持原则。公司应当维持与公司资本总额相当的财产。（3）资本不变原则。公司资本总额不依法定程序不能随意变更。2、股东出资方式和期限：(1)方式:货币出资和实物、非专利技术、土地使用权等能用货币估价、依法转让，法律法规不能作为出资的除外”。(2)货币不低于30%。知识产权出资比例不能超过 20%，但高科技公司的除外。非货币出资必须评估作价(3)部分采用分期缴纳出资制。两年之内可以分期缴纳（按实缴资本行使权利，承担责任按照认缴的）。股份公司募集设立、一人公司不允许分期缴纳。3、最低法定资本：有限公司不低于3万（一人有限公司10万）；股份公司500万。4、有限责任公司出资颁发出资证明书，股份公司股份表现为股票。有限责任公司股份转让限制。 （四）公司成立、合并、分立、解散和清算1、公司名称核准后，符合条件办理工商登记，自登记之日起成立。采用准则主义设立原则。2、法定人数。有限公司股东（1-50人），股份公司发起人（5-200人）。3、股份公司设立方式：（1）发起设立（2）募集设立发起人依法认购一定比例的股份，其余部分向社会发行而设立的公司，发起人认购不底于股份总数的35%。4、公司合并，分立、解散和清算 （五）公司债券1、发行主体2、公司债券发行条件和种类3、公司债券转让应在依法设立的证券交易场所进行。记名债券由债券持有人以背书的方式或法律规定的其他方式转让；无记名债券以交付方式转让。 三、公司治理结构股东大会董事会监事会经理 （一）股东会1、股东会由全体股东组成，公司最高的权力机构，决定公司的一切重大事项，但非常设机构。2、定期会议，按章程规定按时召开；临时会议，由代表1/10以上有表决权的股东，1/3以上的董事、监事会或不设监事会的监事可提议召开。3、股东会由董事会召集，董事长主持。董事长不能或者不履行职务的，由副董事长履行职务。副董事长不能或者不履行职务的，由半数以上董事共同推举1名董事主持。董事会（执行董事）不能或者不履行召集股东会职责的，由监事会或不设监事会的监事召集和主持。 监事会或不设监事会的监事不召集和主持，代表1/10以上有表决权的股东可以自行召集和主持。4、议事规则：股东会由股东按照出资比例（或约定）行使表决权，但公司章程另有约定的除外。普通决定过半数通过，特别决议即重大问题须经2/3的有表决权（总表决数、出席会议总表决数）的股东同意。重大事项包括：增加、减少注册资本，分立、合并、解散、变更公司形式、修改章程。国有独资公司不设股东会。控股股东、关联交易本身并不违法，而是利用并损害公司、他人利益。 （二）董事会（1）是公司经营决策机构，是股东会的执行机构。（2）由3至13人组成（国有独资公司为3-9人）。两个以上国有企业或其他两个国有投资主体设立的公司，应有职工董事。（3）董事的任期每届不超过3年，可连选连任。（4）董事长（或经理、执行董事）是公司法定代表人，股东人数少可不设董事长，设一名执行董事。（5）董事会应按期召开，1/3的董事可提议召开董事会。 完善董事长不能或不履行职务的规定补救措施。规定一人一票。董事会任期届满没有改选，还有就是个别董事辞职新董事还没有就任，这时原有董事仍然履行职务。（6）董事会下设经理，是公司日常经营管理机构，由董事会聘请或解聘。（7）董事会、经理的职权。独立董事，与公司没有“重要关系”的股东。 （三）监事会1、监事会是公司监督机构，对股东会负责。成员不少于3人，每届任期为3年，可分股东监事和股东监事。董事、经理、财务负责人不得兼任监事。所有公司包括上市公司必须有监事会。2、规定监事会的调查权。3、规定了监事会行使职权的保障措施，解决因为信息缺乏问题，第151条第2款。费用保障措施，会计师事务所的费用、监事会费用4、规定监事会的例会制度。集体行使职权，每6个月开一次会 （四）充实董事、监事、高级管理人员义务的规定。1、规定公司董事、监事、高级管理人员对公司负有忠实和勤勉义务第148条2、将董事、监事、经理的义务扩大到所有董事、监事和所有高级管理人员财务负责人是指财务总监。3、充实忠实义务的具体规定第149条增加程序上的内容，借款要经过股东大会同意，另外关于担保问题4、规定董事、监事、高级管理人员违反义务的赔偿责任。规定了股东代表诉讼。 （五）完善股东权保护措施1、股东知情权。（1）股东可查阅相关文件、记录。（2）有限公司股东查阅会计帐簿的程序。2、股份公司股东的提案权和质询权。（1）提案人资格：3%股份，但是没提持续持有多长时间；（2）提案程序；提案内容。（3）股东大会审议，董事、监事、高级管理人员列席鼓动大会并接受质询，第151条。3、股份公司的累积投票。可以使中小股东选出他们可以信任或者满意的董事或者监事。抑制控制股东支配的问题。3、累积投票的前提：章程有规定或者股东大会有决议适用范围 4、完善股东诉讼制度。充实股东直接诉讼的规定。股东会、股东大会、董事会决议无效之诉；股东会、股东大会、董事会决议撤消之；股东利益损害赔偿之诉。建立股东代表诉讼（包括有限责任公司持续持股180日以上并且持股1%。程序。利益归属：公司）。5、增加少数股东自行召集股东大会制度。少数股东资格：第102条，持续持股90日以上、持股10%以上；前提条件：；自行召集与主持。这对保护中小股东很有意义，注意这里叫少数股东权，而不叫中小股东。6、异议股东股权收买请求权。请求者的条件：投反对票。适用的范围：3种事项。7、公司回购股份的缓和。职工持股，股票期权、股份奖励本公司职工。 （六）利害相关者利益保护1、完善职工利益保护。（1）职工参加董事会扩大到所有有限责任公司：股份公司可以设职工董事。“可以”引导。（2）监事会的职工比例正式为不低于1/3。（3）征询意见和建议的范围扩大到所有公司。2、债权人利益保护。（1）会计信息的真实。（2）公司合并、分立须公告债权人。（3）公司人格否认制度（揭开公司面纱）公司股东滥用公司法人独立地位和股东有限责任，逃避债务、严重损害公司债权人利益的，公司人格被否认，相关股东应当对公司债务承担连带责任。否定法人人格；一人公司证明自己和公司财产分离。'