大学物理磁场2课件

1、0ll de0qsdes一、一、 安培环路定理安培环路定理电磁规律比较：电磁规律比较：6 安培环路定理及应用安培环路定理及应用?ll db0ssdb表述表述：在稳恒电流的磁场中，磁感应强度：在稳恒电流的磁场中，磁感应强度 沿任意沿任意闭合回路闭合回路l的线积分，等于穿过这回路的所有电流强的线积分，等于穿过这回路的所有电流强度代数和的度代数和的 倍。倍。b0iiolil db1i2ilmiki 符号规定符号规定 右手螺旋右手螺旋 包围问题包围问题 铰链为有铰链为有二、二、 安培环路定理的安培环路定理的证明：证明： 2. 包围且垂直载流直导线的任意回路包围且垂直载流直导线的任意回路1.包围且垂直载

2、流直导线的圆回路包围且垂直载流直导线的圆回路ilbd l dbll dbilblddlcosbl dbidil dbolol2dbrdlodi2rdrio2dio2iobrddio2电流方向电流方向相反呢？相反呢？21llll dbl dbl dbi 3 .垂直于载流直导线的任意回路垂直于载流直导线的任意回路2122lolodidi4. 围绕单根载流导线的任意回路围绕单根载流导线的任意回路 l对对 l上每一个线元上每一个线元 ， 以垂直于导线的平面以垂直于导线的平面作参作参考考，分解为在此平面的分量，分解为在此平面的分量 和垂直于该平和垂直于该平面的面的分量分量 则则l d/ldldllll

3、dbl dbl db/l1l2l00i05. 围绕多根载流导线的任意回路围绕多根载流导线的任意回路 liiolil db所有电流的总场所有电流的总场穿过回路的电流穿过回路的电流任意回路任意回路lllll dbl dbl db212010ii)(210ii 6. 推广到任意形状的电流及回路：推广到任意形状的电流及回路： 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如图，流出屏幕的电流为如图，流出屏幕的电流为 2i，流进屏幕的电流，流进屏幕的电流为为 i ，则下述各式中哪一个是正确的，则下述各式中哪一个是正确的?(b)il dbl021(a) d (c)(d)i21l2l3l4liil dbl02il dbl03il dbl04l1i2i三、安培环路定理的应用三、安培环路定理的应用1. 求无限长圆柱面电流的磁场分布求无限长圆柱面电流的磁场分布(半径为半径为 r )分析场结构：分析场结构：以轴上一点为圆心，在垂直于轴的平以轴上一点为圆心，在垂直于轴的平面内，作半径为面内，作半径为 r 的圆为安培环路的

5、圆为安培环路 rr ribo2rr 0bibd bd bdbrllbdlldbdiid 无限长圆柱面电流外面的磁场与电流无限长圆柱面电流外面的磁场与电流都集中在轴上的直线电流的磁场相同都集中在轴上的直线电流的磁场相同有轴对称性有轴对称性ldlbrb2ildbolio.+b2.求载流无限长直螺线管内任一点的磁场求载流无限长直螺线管内任一点的磁场由对称性分析场的结构由对称性分析场的结构 只有轴向的分量；只有轴向的分量； 因为是无限长，在与轴因为是无限长，在与轴等距离的平行线上磁感等距离的平行线上磁感应强度相等。应强度相等。abcd lbaaddccbll dbl dbl dbl dbl dblbl

6、bcdab00lldbnibbocdabnibo内部：内部：外部：外部：0b3. 求载流螺绕环内的磁场求载流螺绕环内的磁场总匝数为总匝数为n，通有电流强度为，通有电流强度为 ib2r1r分析磁场结构：分析磁场结构：与长直螺旋管类似，环内磁感应与长直螺旋管类似，环内磁感应线只能平行于线圈的轴线线只能平行于线圈的轴线在与环同心的圆周上磁感应强在与环同心的圆周上磁感应强度的大小相等，方向沿圆周的度的大小相等，方向沿圆周的切线方向。磁力线是与环共轴切线方向。磁力线是与环共轴的一系列同心圆。的一系列同心圆。以以r为半径作圆形安培回路为半径作圆形安培回路 l2r1rblinl dbolinrbo2rnib

7、o 2一般情况下，平均半径一般情况下，平均半径)rr(rrr12212rr rnibo 2ni0nibo内部：内部：外部：外部：0b以以rr2 为半径为半径作园形安培回路作园形安培回路 l，得得外部磁场分布外部磁场分布4. 无限大平板电流的磁场分布。无限大平板电流的磁场分布。无限大导体薄平板，其上无限大导体薄平板，其上有电流通过，面电流密度有电流通过，面电流密度（通过与电流方向垂直的（通过与电流方向垂直的单位长度的电流）到处均单位长度的电流）到处均匀。匀。 设大小为设大小为jdl dl bdbdpo 分析待求场点分析待求场点p的对称性的对称性bdabcdl以电流为对称轴做安培环路以电流为对称轴做安培环路abcdajlldboljllb022jbo无限大均匀平面电无限大均匀平面电流两侧的磁场为：流两侧的磁场为： 均匀磁场均匀磁场一无限长任意导线中通以电流一无限长任意导线中通以电流i，有人运用安培环路，有人运用安培环路定律计算空间定律计算空间