安培環(huán)路定理位移電流

1、三 安培環(huán)路定理 1、安培環(huán)路定理1） 圓形環(huán)路IBr例：無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng)l設(shè)環(huán)路繞向如尖頭若環(huán)路繞向反向：1.I2)環(huán)路為垂直于直導(dǎo)線面內(nèi)任意閉合曲線B.dlIr.Idld若環(huán)路繞向反向.Ird 23） 任意環(huán)路dlIHdlIdldlB分析:a.若繞行方向與電流成右手螺旋，則：b.若繞行方向與電流成左手螺旋，則：c.若電流在環(huán)路外面，則：3c.若有數(shù)個(gè)電流（不一定為直電流）穿過(guò)環(huán)路I1I2I3l則有：安培環(huán)路定理磁感應(yīng)強(qiáng)度沿任意閉合路徑一周的線積分等于穿過(guò)閉合路徑所包圍面積的電流代數(shù)和的0倍。4說(shuō)明a.它只適用于穩(wěn)恒電流。b. I內(nèi) 有正、負(fù),與L成右手螺旋關(guān)系為正,反之為負(fù)。c. B

2、 是全空間電流的貢獻(xiàn), 5例1. 長(zhǎng)直通電螺線管.+2、環(huán)路定律的應(yīng)用.+.+B.+abcd由安培環(huán)路定理：6例2. 環(huán)形螺線管R1R2.+.II.R1R2.+.R1R2.+.BrR1R2.+.BBrR1R207例3、無(wú)窮長(zhǎng)載流圓筒內(nèi)外磁場(chǎng)分布rRIdBdBdIdIdIdI電流俯視圖如圖示將載流筒分割成無(wú)數(shù)平行于軸線的載流直導(dǎo)線,對(duì)空間任一點(diǎn)，對(duì)稱選取一對(duì)載流直導(dǎo)線 dI=dI其磁場(chǎng)如圖示：故：圓筒內(nèi)外磁力線為以軸為心的圓環(huán)線作半徑為r 的閉合圓環(huán)為安培環(huán)路=08rRIdBdBdIdIdIdIr半無(wú)窮長(zhǎng)通電圓柱面的磁感應(yīng)強(qiáng)度能否用安培環(huán)路定理求出？9例4. 均勻通電直長(zhǎng)圓柱體的磁場(chǎng)I0R設(shè)電流

3、 I 均勻分布在整個(gè)橫截面上。由安培環(huán)路定理IIdS nB0Rr10IIdS nBRrr11例、求無(wú)限大載流平面的磁場(chǎng)分布IdBdBdIdI由俯視圖：無(wú)限大載流平面的磁場(chǎng)分布如圖示作閉合環(huán)路abcd如圖abcd2IR0BrR012Iabcd方向：平行于通電平面。 與電流成右手螺旋。13幾種典型電流的B分布一段載流直導(dǎo)線14例題 將均勻分布電流的無(wú)限大載流平面放入均勻磁場(chǎng)，電流方向與此磁場(chǎng)垂直。已知平面兩側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2，如圖，求此載流平面單位面積所受磁場(chǎng)力的大小和方向。解：空間磁場(chǎng)為載流平面產(chǎn)生的磁場(chǎng)和外加均勻磁場(chǎng)疊加而成，故電流方向如圖示：設(shè)：外加均勻磁場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)限大均勻載流平面

4、產(chǎn)生的磁場(chǎng)：15載流平面單位面積受的力：I =j 1 L=116二、與變化電場(chǎng)相聯(lián)系的磁場(chǎng) 位移電流電流的連續(xù)性問(wèn)題RLII只含電阻、電感線圈的電路是連續(xù)的。包含有電容的電路不連續(xù)。ii+CS問(wèn)題：在電流非穩(wěn)恒狀態(tài)下安培環(huán)路定律是否正確？形式如何?安培環(huán)路定理？lS?17+IIEq00+qS2平行板電容器內(nèi)部的均勻電場(chǎng)中：穿過(guò)S2的電通量：其隨時(shí)間的變化率：18導(dǎo)體中流過(guò)截面S1的傳導(dǎo)電流：+IIEq00+qS2S1上式的最左端是傳導(dǎo)電流若將電通量的時(shí)間變化率的0倍看作一種電流， 電路就連續(xù)了。19麥克斯韋把這種電流稱為位移電流,記作I d位移電流密度位移電流方向與 方向相同（亦與導(dǎo)線中的傳導(dǎo)

5、電流方向連續(xù)。全電流連續(xù)電位移矢量位移電流20如果一個(gè)面積S上有傳導(dǎo)電流I 通過(guò)且同時(shí)有變化的電場(chǎng)存在，則沿此面積邊線L的磁場(chǎng)的環(huán)流：安培環(huán)路定理定義：稱為磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量安培環(huán)路定理21討論：a. 在上述例子里，位移電流只存在于電容器兩極板之間，而傳導(dǎo)電流只存在于導(dǎo)線中。在一般情況下，通過(guò)一個(gè)橫截面同時(shí)存在傳導(dǎo)電流、運(yùn)流電流及位移電流。這三電流之和稱為全電流。空間全電流連續(xù)。b. 在電流非穩(wěn)恒的電路中，安培環(huán)路定律仍然正確。c.位移電流在產(chǎn)生磁場(chǎng)方面與真實(shí)電流相同，但并無(wú)電荷的定向移動(dòng)，故不產(chǎn)生焦耳熱。d. 由位移電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是有旋場(chǎng)。eetEB22例題：半徑為R的平行板電容器接在電源兩端，電路中的電流變化滿足忽略邊緣效應(yīng)， （1）求兩極板間位移電流的大?。?）求兩極板間，離中心軸線距離r