大學(xué)物理恒定電流的磁場(chǎng)(編輯修改稿)
2024-09-01 05:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 線都是閉合曲線 0d ??? ?S SB ???磁場(chǎng)的高斯定理 電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)線既沒(méi)有起始點(diǎn)，也沒(méi)有終止點(diǎn)，即磁場(chǎng)線即沒(méi)有源頭，也沒(méi)有尾 — 磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)（渦旋場(chǎng)） 1dS?2dS?Xi’an Jaotong University 安培環(huán)路定理 rIB?? 20?? ?L lB ?? d ?? L lB dc o s ?? ?? L rrI ?? d2 0I0??磁場(chǎng)的環(huán)流與環(huán)路中所包圍的電流有關(guān) ILPI B?r?r?Lr???dl?d以無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線為例 Xi’an Jaotong University ILI B?r?Ll?d39。r??d??????LL rrIlB ?? d2d0?? I0???1dl?I 1B?2B?2dl?101 2 rIB???1r?2r?L202 2 rIB???lBlB ???? dd 21 ???對(duì)一對(duì)線元來(lái)說(shuō) 2211 c o sdc o sd ?? lBlB ??2201102d2drIrrIr???????? 0??d環(huán)路不包圍電流，則磁場(chǎng)環(huán)流為零 若環(huán)路方向反向，情況如何？ 若環(huán)路中不包圍電流的情況？ Xi’an Jaotong University kII ~1nk II ~1?—— 在環(huán)路 L 中 —— 在環(huán)路 L 外 L1I2IiI1?kInIkI? ?? ??? L iL lBlB ???? dd則磁場(chǎng)環(huán)流為 ? ? ?? L i lB ?? d 010 ?? ??ki iI? 內(nèi)）LIkii (10 ??? ?磁感應(yīng)強(qiáng)度沿一閉合路徑 L 的線積分 , 等于路徑 L 包圍的電流強(qiáng)度的代數(shù)和的 0? 倍 ?? ?? iL IlB 0d ???安培環(huán)路定理 推廣到一般情況 Xi’an Jaotong University (1)積分回路方向與電流方向呈右螺旋關(guān)系 滿足右螺旋關(guān)系時(shí) 0?iI 反之 0?iI(2)磁場(chǎng)是有旋場(chǎng) ? ?L lB ?? d —— 不代表磁場(chǎng)力的功，僅是磁場(chǎng)與電流的關(guān)系 —— 電流是磁場(chǎng)渦旋的軸心 (4)安培環(huán)路定理只適用于閉合的載流導(dǎo)線，對(duì)于任意設(shè)想 的一段載流導(dǎo)線不成立 (3)環(huán)路上各點(diǎn)的磁場(chǎng)為所有電流的貢獻(xiàn) ?討論 Xi’an Jaotong University 安培環(huán)路定理應(yīng)用舉例 例 求無(wú)限長(zhǎng)圓柱面電流的磁場(chǎng)分布。 RIr P L 解 系統(tǒng)具有軸對(duì)稱性，圓周上各點(diǎn)的 B 相同 P 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿圓周的切線方向 Rr??L lB dc o s ? ?? L lB d rB ?? 2 I0??rIB?? 20??L lB dc o s? ?? L lB d rB ?? 2Rr?在系統(tǒng)內(nèi)以軸為圓心做一圓周 0? 0?BXi’an Jaotong University 例 求螺繞環(huán)電流的磁場(chǎng)分布 解 roIN在螺繞環(huán)內(nèi)部做一個(gè)環(huán)路，可得 ?L lB dc o s ? ?? L lB d rB ??? 2 NI0?? )2/(0 rNIB ?? ? 若螺繞環(huán)的截面很小， rr?IrNB ?? 20?內(nèi) nI0??內(nèi)部為均勻磁場(chǎng) 若在外部再做一個(gè)環(huán)路，可得 ? ? 0iI 0?外B螺繞環(huán)與無(wú)限長(zhǎng)螺線管一樣，磁場(chǎng)全部集中在管內(nèi)部 Xi’an Jaotong University 例 求“無(wú)限大平板” 電流的磁場(chǎng) 解 面對(duì)稱 iB?39。B?P abc d???? ????????dacdbcablBlBlBlB ???????? dddd? ? lB ?? d?? ?? dcba lBlB dd Bab2? abi0??2/0 iB ??Xi’an Jaotong University . 磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用力 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 載流導(dǎo)體產(chǎn)生磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)電流有作用 大?。?
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