大學(xué)物理磁場2課件

1、0ll de0qsdes一、一、 安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理電磁規(guī)律比較：電磁規(guī)律比較：6 安培環(huán)路定理及應(yīng)用安培環(huán)路定理及應(yīng)用?ll db0ssdb表述表述：在穩(wěn)恒電流的磁場中，磁感應(yīng)強度：在穩(wěn)恒電流的磁場中，磁感應(yīng)強度 沿任意沿任意閉合回路閉合回路l的線積分，等于穿過這回路的所有電流強的線積分，等于穿過這回路的所有電流強度代數(shù)和的度代數(shù)和的 倍。倍。b0iiolil db1i2ilmiki 符號規(guī)定符號規(guī)定 右手螺旋右手螺旋 包圍問題包圍問題 鉸鏈為有鉸鏈為有二、二、 安培環(huán)路定理的安培環(huán)路定理的證明：證明： 2. 包圍且垂直載流直導(dǎo)線的任意回路包圍且垂直載流直導(dǎo)線的任意回路1.包圍且垂直載

2、流直導(dǎo)線的圓回路包圍且垂直載流直導(dǎo)線的圓回路ilbd l dbll dbilblddlcosbl dbidil dbolol2dbrdlodi2rdrio2dio2iobrddio2電流方向電流方向相反呢？相反呢？21llll dbl dbl dbi 3 .垂直于載流直導(dǎo)線的任意回路垂直于載流直導(dǎo)線的任意回路2122lolodidi4. 圍繞單根載流導(dǎo)線的任意回路圍繞單根載流導(dǎo)線的任意回路 l對對 l上每一個線元上每一個線元 ， 以垂直于導(dǎo)線的平面以垂直于導(dǎo)線的平面作參作參考考，分解為在此平面的分量，分解為在此平面的分量 和垂直于該平和垂直于該平面的面的分量分量 則則l d/ldldllll

3、dbl dbl db/l1l2l00i05. 圍繞多根載流導(dǎo)線的任意回路圍繞多根載流導(dǎo)線的任意回路 liiolil db所有電流的總場所有電流的總場穿過回路的電流穿過回路的電流任意回路任意回路lllll dbl dbl db212010ii)(210ii 6. 推廣到任意形狀的電流及回路：推廣到任意形狀的電流及回路： c 1p 1i2i 1i2i2p1l2l)(a)(b3i. , (d). , (c). , (b). , (a)2121212121212121ppllppllppllppllddddddddb bb bl lb bl lb bb bb bl lb bl lb bb bb bl

4、lb bl lb bb bb bl lb bl lb b如圖，流出屏幕的電流為如圖，流出屏幕的電流為 2i，流進(jìn)屏幕的電流，流進(jìn)屏幕的電流為為 i ，則下述各式中哪一個是正確的，則下述各式中哪一個是正確的?(b)il dbl021(a) d (c)(d)i21l2l3l4liil dbl02il dbl03il dbl04l1i2i三、安培環(huán)路定理的應(yīng)用三、安培環(huán)路定理的應(yīng)用1. 求無限長圓柱面電流的磁場分布求無限長圓柱面電流的磁場分布(半徑為半徑為 r )分析場結(jié)構(gòu)：分析場結(jié)構(gòu)：以軸上一點為圓心，在垂直于軸的平以軸上一點為圓心，在垂直于軸的平面內(nèi)，作半徑為面內(nèi)，作半徑為 r 的圓為安培環(huán)路的

5、圓為安培環(huán)路 rr ribo2rr 0bibd bd bdbrllbdlldbdiid 無限長圓柱面電流外面的磁場與電流無限長圓柱面電流外面的磁場與電流都集中在軸上的直線電流的磁場相同都集中在軸上的直線電流的磁場相同有軸對稱性有軸對稱性ldlbrb2ildbolio.+b2.求載流無限長直螺線管內(nèi)任一點的磁場求載流無限長直螺線管內(nèi)任一點的磁場由對稱性分析場的結(jié)構(gòu)由對稱性分析場的結(jié)構(gòu) 只有軸向的分量；只有軸向的分量； 因為是無限長，在與軸因為是無限長，在與軸等距離的平行線上磁感等距離的平行線上磁感應(yīng)強度相等。應(yīng)強度相等。abcd lbaaddccbll dbl dbl dbl dbl dblbl

6、bcdab00lldbnibbocdabnibo內(nèi)部：內(nèi)部：外部：外部：0b3. 求載流螺繞環(huán)內(nèi)的磁場求載流螺繞環(huán)內(nèi)的磁場總匝數(shù)為總匝數(shù)為n，通有電流強度為，通有電流強度為 ib2r1r分析磁場結(jié)構(gòu)：分析磁場結(jié)構(gòu)：與長直螺旋管類似，環(huán)內(nèi)磁感應(yīng)與長直螺旋管類似，環(huán)內(nèi)磁感應(yīng)線只能平行于線圈的軸線線只能平行于線圈的軸線在與環(huán)同心的圓周上磁感應(yīng)強在與環(huán)同心的圓周上磁感應(yīng)強度的大小相等，方向沿圓周的度的大小相等，方向沿圓周的切線方向。磁力線是與環(huán)共軸切線方向。磁力線是與環(huán)共軸的一系列同心圓。的一系列同心圓。以以r為半徑作圓形安培回路為半徑作圓形安培回路 l2r1rblinl dbolinrbo2rnib

7、o 2一般情況下，平均半徑一般情況下，平均半徑)rr(rrr12212rr rnibo 2ni0nibo內(nèi)部：內(nèi)部：外部：外部：0b以以rr2 為半徑為半徑作園形安培回路作園形安培回路 l，得得外部磁場分布外部磁場分布4. 無限大平板電流的磁場分布。無限大平板電流的磁場分布。無限大導(dǎo)體薄平板，其上無限大導(dǎo)體薄平板，其上有電流通過，面電流密度有電流通過，面電流密度（通過與電流方向垂直的（通過與電流方向垂直的單位長度的電流）到處均單位長度的電流）到處均勻。勻。 設(shè)大小為設(shè)大小為jdl dl bdbdpo 分析待求場點分析待求場點p的對稱性的對稱性bdabcdl以電流為對稱軸做安培環(huán)路以電流為對稱軸做安培環(huán)路abcdajlldboljllb022jbo無限大均勻平面電無限大均勻平面電流兩側(cè)的磁場為：流兩側(cè)的磁場為： 均勻磁場均勻磁場一無限長任意導(dǎo)線中通以電流一無限長任意導(dǎo)線中通以電流i，有人運用安培環(huán)路，有人運用安培環(huán)路定律計算空間定律計算空間