10 10www.zaluu.comwww.zaluu.com 227. 7. 7.1. 7.1. 7.2. 7.2. 7.3. 7.3. 7.4. 7.4. 7.5. 7.5. 7.6. 7.6. www.zaluu.comwww.zaluu.com 337.6. 7.6. (The Hall Effect) (The Hall Effect) 1879 1879, : , : 2 2-- : : , , xx II BB yy xx-- vvdd FF Awww.zaluu.comwww.zaluu.com 44 qE qE qvB qvB VVH H , , xx-- , www.zaluu.comwww.zaluu.com 55 qv qvddB=qE B=qEHH EEHH-- EEHH=v =vddBB dd VVHH=E =EH H d=v d=vddBd (a) Bd (a) vvdd-- nn-- : : I=nqv I=nqvddAA A=td A=td-- -- (a) (a)-- 1/nq 1/nq-- . . dIvnqA=H HIBd IBV VnqA nqt= =www.zaluu.comwww.zaluu.com 66 7.5 7.5 0,1 0,1 , , 1,5 1,5 5 5 . . 1,2 1,2 . . . . : : n=8,48 n=8,48 10 1028 28 //33 nn n=10 n=1020 20 //33 B=1,2 T B=1,2 T I=0,1 I=0,1 VVHH=7,5 =7,5 AH28 3 19 2IB 5 A 1,2V 0,44 nqt 8,48 10 1,6 10 0,1 10 = = = www.zaluu.comwww.zaluu.com 778. 8. 8.1. 8.1. 8.2. 8.2. -- 8.3. 8.3. 8.4. 8.4. 8.5. 8.5. 8.6. 8.6. 8.7. 8.7. www.zaluu.comwww.zaluu.com 88q8.1. 8.1. (( )) vv qq rr 00=4 =4tt10 10--77 //, , rr --qq BB vv rr-- , , 2 2 ,, ,,-- vv 11 22 : : FFmm=qvB, F =qvB, Fee=qE =qE 03qv rB4 rt = Bvrvvqq1 2 meF vBF E=www.zaluu.comwww.zaluu.com 99 v=300 v=300 // 10 10--66 ? ? . 2 . 2 11. . 22. . 10 10--24 24. . . . meF vBF E=301 qrE4 r tc= 0 01cc =00 03 2qv r ( v E )B v E4 r c c t = = = 2vEB .c=m2eF vB v vEF E E c= =2meF vF c| |= |\ .www.zaluu.comwww.zaluu.com 10 108.2. 8.2. -- The Biot The Biot--Savart law Savart law Ids Ids-- ((II ds ds )) -- Ids Ids rr PP kkmm==00/4 /4tt=10 =10--77(( /A) /A) 00-- -- : : 1819, 1819, , , -- m2Ids rdB kr= r02Ids rdB4 rt = www.zaluu.comwww.zaluu.com 11 11 22. . dB dB-- rr22-- . . rr-- PP 33. . dB dB-- I I ds ds-- ~~ 44. . dB dB-- sin sinuu-- . . uu : : . . !! -- : : 11. . dB dB ds ds , , PP 02Ids rdB4 rt = rds , r iB B = 02I ds rB4 rt = } www.zaluu.comwww.zaluu.com 12 12. . . . --, , Ids Ids , , qq 2 2 , , dB dB PP ,, P P -- 02Ids rdB4 rt = 2qE k rr=www.zaluu.comwww.zaluu.com 13 13 8.1 8.1 . . xx II . . aa PP . . : : ds ds PP rr PP PP yy PP xIPadsrrds r Oy ds r k ds r k( dx sin ) u = = dB kdB = 02Idx sindB4 r ut=ku02Ids rdB4 rt = www.zaluu.comwww.zaluu.com 14 14 tan tanuu= = -- a/x a/x ZZ-- AA x = x = -- a cot a cotuu dx=a csc dx=a csc22u u dduu (3) (3) (2) (2) (3) (3)-- (1) (1)-- uu11-- uu22 uu,x,r ,x,r x, x, rr-- uu-- 02Idx sindB4 r ut=xIPadsrrOyu( 1)ar acscsin uu= = ( 2 )20 02 2I I acsc sin ddB sin d4 a csc 4 a u u u u ut u t= =210 01 2I IB sin d (cos cos )4 a 4 auu u u u ut t= = }Pu1 u2www.zaluu.comwww.zaluu.com 15 15 , , uu x= x= -- x= + x= + uu11=0 =0 uu22=t =t (cos (cosuu11--cos cosuu22)=(cos0 )=(cos0--cos costt)=2 )=2 BB-- BB-- aa 0IB2 at=01 2IB (cos cos )4 a u ut= www.zaluu.comwww.zaluu.com 16 16 8.2 8.2 A long, straight wire carries a carrent of A long, straight wire carries a carrent of5 A 5 A. Find the magnitude of the magnetic . Find the magnitude of the magnetic field at a distance of field at a distance of 4 cm 4 cm from the wire. from the wire. 5 5 . . 4 4 . . Solution: Solution: Using Eq. (8.2), we find that Using Eq. (8.2), we find that : : (8.2) (8.2) 75 202I ( 4 10 Wb / A m)( 5A)B 2.5 10 Wb / m2 a 2 ( 4 10 m) tt t = = = 0IB2 at= (8.2) www.zaluu.comwww.zaluu.com 17 17 8.3 8.3 : : Oa Oa Ob Ob : : ,, ,, ab ab OO ab ab OO RR ab ab -- ds ds OO . . uu RR . .dsrdsr, ds r ds =ds r 0 =02I dsdB4 Rt=www.zaluu.comwww.zaluu.com 18 18 II RR s=R s=Ruu . . uu -- BB-- OO . . : : uu==tt/2 /2 B= B=00I/8R I/8R RR u=2t u=2t 02I dsdB4 Rt=ds r 0IB2R=0 0 02 2I I IB ds s4 R 4 R 4 R ut t t= = =}www.zaluu.comwww.zaluu.com 19 19 8.4 8.4 . . RR yz yz II . . xx PP . . : : ds ds PP-- rr : : rr22=x =x22+R +R22 ds ds dB dB dB dB , , ds ds dB dB dB dBxx dB dB xx rr0 02 2 2ds rI I dsdB4 r 4 ( x R ) t t= =+PPwww.zaluu.comwww.zaluu.com 20 20 dB dBxx=dBcos =dBcosu u . . BBxx-- x, R, x, R, uu cos cosuu=R/(x =R/(x22+R +R22))1/2 1/2 PP xx PPxB iB = 0x2 2I ds cosB dBcos4 x R uut= =+} } www.zaluu.comwww.zaluu.com 21 21 . . x=0 x=0 x>>R x>>R RR22-- ppmm=I( =I(ttRR22)) . . E=kp/y E=kp/y33 0B I / 2R =2 30B IR / 2x ~0 m3pB2 xt=20 0x2 2 3/ 2 2 2 3/ 2IR IRB ds4 ( x R ) 4( x R ) t= =+ +} ds 2 R t =} 0x2 2I ds cosB4 x R ut=+} www.zaluu.comwww.zaluu.com 22 228.3. 8.3. II22 22 11 BB22 BB22-- 1 1 ll ll BB22-- FF11-- FF11=I =I11lB lB22 11 2 2 II11, , II22 , , , , , , 2 2 1 1 2F I l B = 0 22IB2 at=0 2 0 1 2 1 21 1 2 1 mI I I I IF I lB I l l 2k l2 a 2 a a t t | |= = = = |\ .www.zaluu.comwww.zaluu.com 23 23 FF11 22 11 22 FF22 . . 1 1 , , , , 2210 10--77// 1 1 : :1 1 2mF I I2kl a=2l B www.zaluu.comwww.zaluu.com