工程问题解析
等离子显示器
如图片7-14所示的等离子显示器（PDP）是利用气体放电的显示技术，它是继阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)后的新一代显示器,其工作原理类似普通日光灯,它是由各个独立的荧光粉像素发光组合而成,每个像素由3个玻璃气室组成，大量的玻璃气室组成了显示阵列。
每个像素的3个玻璃气室均装有惰性气体，且3个气室分别涂有红色荧光粉、绿色荧光粉和蓝色荧光粉。在驱动电路的控制下,给每个气室加上高电压，使气室中的惰性气体分子发生电离，从而形成等离子体；等离子体在电压的作用下达到激发态,然后将向低态跃迁,导致其发射出紫外线，紫外线再激发玻璃气室里的荧光粉，使荧光粉发光,实现等离子成像。 请分析
1．试阐明PDP工作原理。
2．由CRT到LCD,再到PDP,然后到现在的LED(发光二极管)，电视机发展的物理基础是什么?
3．请设想未来电视机的发展方向。
参考答案：1．PDP为等离子显示器，其工作原理类似于普通日光灯，它由几个独立的发光像素组合而成，每个像素由3个玻璃气室组成，大量的玻璃气室组成一个显示阵列.玻璃气室均装了惰性气体，通过给气室加高压电，使惰性气体电离，形成等离子体；等离子体在高压下达到激发态，然后从高能级跃迁到低能级，发出紫外线，紫外线激发荧光粉发光。
2．显示器在不断升级，这主要是人们对电的认识不断完善，使电工技术得到发展。
3．未来的电视机显示器，可以能在低压条件下工作，节能的同时对视力有保护作用。
图片7-14 PDP电视 第八章 稳恒磁场
习题解答
一.分析题
??1. 对于磁感应强度B，下列说法是否正确。（1）磁感应强度B是反映磁场?某点性质的物理量，磁场中任意一点都有一特定方向是B的指向；（2）在磁场中?一条给定的磁感线上，各点B的大小相同，方向分别沿磁感线方向；（3）公式????????F?Idl?B和F?qv?B中，F与B始终垂直。
答：(1)对；(2)错；(3)对
2. 如习题图8-1所示,在真空中一电流强度为I的电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一由电阻均匀的导线构成的半径为R的圆环，再由b点沿切向从圆环流出，经
a 1 O b 2 长直导线2返回电源，a、b两点和圆心o在同一直线上．
?请分析（1）长直导线1在圆环中心o处的磁感强度B的大小；（2）长直导线2
??oo在圆环中心处的磁感强度B的大小；（3）圆环中心处的磁感强度B的大小和方向。
答：(1) B1?0；(2)B2?纸面向外。
3. 如习题图8-2所示，有一半径为a的圆圈电流I1和一边长为a载流的正方形线圈电流I2.
?0I4πR；（3）因为B3?0，所以B?B2??0I4πR，垂直
a O1 I1 a O2 I2 习题图8-2
o2处的磁感强度大小若要使两个线圈的中心o1、
相等，请问电流I1与电流I2的比值为多少?
答：B1??0I12a
B2?4??0I24π?a2(cos45??cos135?)?22?0I2， πa因为B1?B2，所以
I142 ?I2π4. 置于磁场中的磁介质，表面会形成磁化电流，请分析该磁化电流能否产生焦耳热？并说明原因。
答：不能，因为磁化电流不是传导电流。
5. 在工厂里搬运热钢锭时,能不能用电磁铁起重机?请说明原因。 答：不能，电磁起重机是利用线圈中的交变电流产生磁场来吸引起钢锭的，如果用热钢锭，会损坏线圈，导致不能产生磁场。 三、综合题：
1．无限长直导线通有50A电流，在离导线5.0cm处有一电子以速度
1.0?107m?s?1运动。试求下列情况电子受到的洛伦兹力：（1）当电子的速度平行
于导线时 ；（2）当电子的速度垂直指向于导线时；（3） 当电子的速度垂直于导线和电子构成的平面时。
解:因为通电直导线周围磁感应强度大小为
B??0I 2?r则电子在磁场中运动受到的洛伦兹力为
??Fm?qv?B?qvBsin? （1）??90?时
?0I4??10?7?50??197?16Fm?qvBsin??qvsin90?1.6?10?1.0?10?N?3.2?10N?22?r2??5.0?10
（2）??90?时
?0I4??10?7?50??197?16Fm?qvBsin??qvsin90?1.6?10?1.0?10?N?3.2?10N?22?r2??5.0?10? （3）??0时
Fm?qvBsin??qv?0Isin0??0N 2?r2．通有电流1.5A、长为30cm的直导线被放置在磁感应强度为8.0?10?2T的匀强磁场中，磁场方向与导线成300角，试求导线所受的作用力。
解:因为匀强磁场中直导线所受的作用力
Fm?BILsin?
所以导线所受的作用力为
Fm?BILsin??8.0?10?2?1.5?0.3?sin30?N?1.8?10?2N
3． 如习题图8-3所示，一绝缘“无限长”直导线，载有电流I，并在其中部绕一半径为R的圆圈．试求：（1）直导线和圆圈两部分电流在o点产生的磁感强度；（2）圆心o点处的磁感强度是多少？
?解:（1）直载流导线在圆心O点产生的磁感强度为B1 ?B1大小为
IORI习题图8-3 B1??B1方向垂直纸面向外；
?0I2πR
?圆线圈电流在圆心O点产生的磁感强度为B2 ?B2大小
B2??B2方向垂直纸面向外；
?0I2R
?（2）圆心O点处的磁感强度为B ?B大小
B?B1?B2??0I(π?1)
2?R?B方向垂直纸面向外。
4． 传统的电视机利用显象管里的电子枪发射电子束，这些电子束击中彩色显像管的荧光屏后形成彩色图像。如果在电视显像管里，电子枪每秒可发射
5.6?1014个电子．电子束可看作长直电流，请计算：在电子束周围距电子束轴线
1.5mm处，电子束产生的磁感应强度。