真空中的安培环路定律 ppt课件

1、4.3 4.3 真空中的安培环路定律真空中的安培环路定律以长直导线的磁场为例以长直导线的磁场为例02IBe1 1安培环路与磁力线重合安培环路与磁力线重合20002LIB dldI 2 2安培环路与磁力线不重合安培环路与磁力线不重合2000cos2LLIB dlBdldI 3 3安培环路不交链电流安培环路不交链电流000cos02LLIB dlBdld 4 4安培环路与假设干根电流交安培环路与假设干根电流交链链0kLB dlI该结论适用于其它任何载流导体情况。该结论适用于其它任何载流导体情况。强调：环路方向与电流方向成右手螺旋关系，电流取正，否那么取负。强调：环路方向与电流方向成右手螺旋关系，电

2、流取正，否那么取负。图图4.3.1 证明安培环路定律用图证明安培环路定律用图ldBId0LB dlI 真空中的安培环路定律阐明：在真空中，沿恣意回路取 B 的闭合线积分，等于真空磁导率乘以该回路所限定的面积上穿过的电流。0SSBdSJ dS比较两边可得：比较两边可得：0BJ结论：结论：3 3、安培环路定律已隐含了恒定电流延续性原理、安培环路定律已隐含了恒定电流延续性原理 。000BJJJ 0LB dlI1 1、真空中恒定磁场是由漩涡源电流产生的无散场或非保守场，其、真空中恒定磁场是由漩涡源电流产生的无散场或非保守场，其“漩涡源密度为漩涡源密度为 ；01JB2 2、一切的、一切的B B线都必需与

3、闭合的线都必需与闭合的J J 线相扣和，由于沿任一条闭合的线相扣和，由于沿任一条闭合的B B 线都线都有有 , , 这是判别所画这是判别所画B B 线正误的判据；线正误的判据；B线线J线线0lB dl 解：媒质构造和场源分布以解：媒质构造和场源分布以yozyoz平面为对称，使得磁感应强度分布也以平面为对称，使得磁感应强度分布也以yozyoz平平面为对称，且有面为对称，且有 ， ， ， 。 0 xyBBe0 xyBBe-ddayylaB lBeye0022JxaaB00yBJ xe ddayyl-aBlBele0021()2ydxBJ d e0021()2ydxBJ de zBo0J0BydBx

4、0图图4.3.2 4.3.2 体电流导板产生的磁场体电流导板产生的磁场zBo0J0ydx0axaB00222JdaaB例例4.3.1 4.3.1 有厚为有厚为d d 的无限大导体板上，均匀分布着密度为的无限大导体板上，均匀分布着密度为 的体电的体电流流, ,求导体板内及两侧真空中的磁感应强度求导体板内及两侧真空中的磁感应强度B B。 0zJJ e所以，当所以，当x = 0 x = 0 时，时， , , 设置矩形回路如下图，求该回路设置矩形回路如下图，求该回路 的环量：的环量：0B B2dx 导体板内：导体板内：2dx 导体板外：导体板外：0limdJKJd面电流是体电流的特殊情况，应有面电流是

5、体电流的特殊情况，应有所以，对于位于所以，对于位于x = 0 x = 0处的面电流处的面电流K0K0，有，有0010()2yxBKe0010()2yxBKe0021()2ydxBJ d e0021()2ydxBJ de 例例4.3.2 4.3.2 试求无限大截流导板产生的磁感应强度试求无限大截流导板产生的磁感应强度B B根据对称性根据对称性BBB21LKLBLBdl0021lB02020000 xKxKyyeeB解：分析场的分布，取安培环路与电流交链，解：分析场的分布，取安培环路与电流交链，成右手螺旋成右手螺旋图图4.3.3 4.3.3 无限大截流导板无限大截流导板xy1B2BozK e0L图

6、图4.3.4 4.3.4 无限大电流片及无限大电流片及B B 的分布的分布oxyB200K200K图图4.3.5 4.3.5 同轴电缆截面同轴电缆截面1R2R3R解：这是平行平面磁场，选用圆柱坐标系，解：这是平行平面磁场，选用圆柱坐标系，运用安培环路定律运用安培环路定律, ,得得22202001()2lIB dlBedeB dBR 0212IBeR) 1 (例例 4.3.3 4.3.3 试求载流无限长同轴电缆产生的磁感应强度。试求载流无限长同轴电缆产生的磁感应强度。212221RIRIIenc取安培环路取安培环路 交链的部分电流为交链的部分电流为)(1R10)1R( )BBe21) 2RR20

7、0lB dlB dI 02IBe) 2(图图4.3.5 4.3.5 同轴电缆截面同轴电缆截面1R2R3R这时穿过半径为这时穿过半径为 的圆面积的电流为的圆面积的电流为22232232223222RRRIRRRIIIenc运用安培环路定律，得运用安培环路定律，得2220322032()lI RB dlB dRR 22322322RIBeRR) 3(图图4.3.5 4.3.5 同轴电缆截面同轴电缆截面1R2R3R, 32)3RR外导体上的电流密度幅值为：外导体上的电流密度幅值为：2223RRIJ34)0RB 对于具有对称性的磁场，可以方便地运用安培环路定律得到对于具有对称性的磁场，可以方便地运用安培环路定律得到 B B 的解析表达式。的解析表达式。B( )的分部图如下图的分部图如下图图