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通電螺線管的磁場是怎樣分布的？質(zhì)譜儀與回旋加速器的原理是怎樣的？為什么在地球兩極存在極光？8月7日，《張朝陽的物理課》第七十七期開播，張朝陽坐鎮(zhèn)搜狐視頻直播間，介紹怎么計算通有反向電流的無窮長直導(dǎo)線中垂線上的磁場以及無窮長螺線管的磁場分布，討論質(zhì)譜儀、回旋加速器的物理原理，解釋了地球極光的形成原因。

張朝陽帶著網(wǎng)友們復(fù)習(xí)了電動力學(xué)中常用的六個方程，然后開始介紹求電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的一些例子，其中包括無窮長反向電流對在中垂線上的磁感應(yīng)強度與無窮長螺線管的磁場分布。從無窮長反向電流對的例子可以知道，通過讓導(dǎo)線成對組合，可以大大降低外部的磁場大小，從而有效降低磁場對外界的影響。對螺線管的計算表明，通電螺線管的外部磁場為0，螺線管空腔內(nèi)的磁場是均勻磁場，這在工業(yè)上非常有用。

然后，張朝陽介紹了帶電粒子在磁場中的受力情況，并介紹了帶電粒子在均勻磁場中的運動：如果帶電粒子以垂直磁場的速度運動，那么它將作圓周運動；如果帶電粒子以傾斜的速度運動，那么帶電粒子將會繞著磁感線前進。他分析，即使在磁感線偏轉(zhuǎn)的情況下，帶電粒子仍然會繞著磁感線前進。根據(jù)帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律，張朝陽給網(wǎng)友們科普了質(zhì)譜儀與回旋加速器的原理。

張朝陽介紹，地磁場使得太陽分中的高能帶電粒子繞著磁感線前進去到地球的兩極，這些高能帶電粒子在兩極接近大氣層后就會激發(fā)空氣分子，使得這些空氣分子釋放出美麗的極光，也正因為這一點，地球兩極的高能粒子輻射高于赤道的。

目前，《張朝陽的物理課》已直播七十余期，內(nèi)容豐富、覆蓋廣泛，理論公式由淺入深、繁簡交融。此外，在直播方面，搜狐視頻正持續(xù)打造知識直播平臺，邀請各個科學(xué)領(lǐng)域的頭部播主入駐，進行科普知識直播。（柯巖）