安培环路定理及应用,磁场对载流导线和载流线圈的作用.ppt_第1页
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文档简介

6.3 安培环路定理,一、安培环路定理,在静电场中,在稳恒磁场中,1. 任意积分回路,2. 积分回路不环绕电流,3 . 积分回路环绕多个载流导线,若电流流向与积分环路构成右手螺旋，I取正值；反之，I取负值.,在真空中的稳恒磁场中，磁感应强度B沿任意闭合曲线的积分(环流)，等于该闭合曲线所环绕的电流的代数和的0倍. 称为磁场中的安培环路定理,说明： (1) B是dl处的总磁场,(2)只适用于稳恒电流(闭合或延伸到),(3)右螺旋关系确定I内i的正、负； (4) 说明磁场是非保守场，有旋场。,二、 安培环路定理的应用,求磁感应强度,1. 分析磁场分布的对称性。,2. 选择一个合适的积分回路,3. 计算闭合回路中包围的电流,1.无限长圆柱载流导体的磁场分布 圆柱体半径R ，电流为 I,分析对称性 电流分布轴对称,磁场分布轴对称,B的计算,取同轴圆周为积分回路,rR,rR,讨论：,分布曲线,长直载流圆柱面。已知：I、R,2.长直载流螺线管内的磁场分布 已知：I、n(单位长度导线匝数),对称性分析：,管内为均匀场,方向与螺线管轴线平行. 管的外面，磁场强度忽略不计.,B的大小的计算:,作矩形环路a b c d,如图,3.载流环形螺线管内的磁场分布 已知：I 、R1、R2, N导线总匝数,分析对称性,磁力线分布如图,作积分回路如图,方向,计算环流,利用安培环路定理求,说明： B是所有电流共同产生的 环路外部的电流只是对积分无贡献. 当B无对称性时，安培环路定理仍成立 只是此时因B不能提出积分号外，利用安培环路定理已不能求解B，必须利用毕奥萨伐尔定律及叠加原理求解.,练习：同轴的无限长圆柱面,通有等值反向的电流I, 求 的分布。,6.4 磁场对载流导线的作用,一、安培定律,安培首先通过对大量实验总结，发现：在磁场中任一点处，电流元Idl所受的磁力为,大小:,方向:,积分形式,载流直导线在均匀磁场中所受的安培力,取电流元,受力方向,力大小,积分,二、无限长两平行载流直导线间的相互作用力 C、D两导线的距离为a。电流方向相同,单位长度载流导线所受力为,电流的单位安培可定义如下： 在真空中相距1 m的两条无限长平行导线中通以相等的电流，若每米长度导线受到的磁力为2107 N，则导线中的电流定义为1 A.,解：,例：求一无限长直载流导线的磁场对另一直载流 导线ab的作用力。 已知：I1、I2、d、L,例、均匀磁场中任意形状导线所受的作用力,受力大小,方向如图所示,建坐标系取分量,积分,取电流元,推论 在均匀磁场中任意形状闭合载流线圈受合力为零,三、磁场对载流线圈的作用,匀强磁场对平面载流线圈的作用,设 ab=cd= l2 , ad=bc =l1 pm与B夹角为,da边:,bc边:,ab边:,cd边:
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