安培环路定理(第3次课).ppt

第9章 稳恒磁场 第11章 稳恒磁场—安培环路定理 §11.4 磁场的安培环路定理 一.磁场的安培环路定理 静电场: 静电场是保守场 磁 场: ? 以无限长载流直导线为例 磁场的环流与环路中所包围的电流有关 ? 若环路中不包围电流的情况？ ? 若环路方向反向，情况如何？ 环路不包围电流，则磁场环流为零 若电流方向与积分路径成右手螺旋，I 取正 ? 推广到一般情况 —— 在环路 L 中 —— 在环路 L 外 则磁场环流为 —— 安培环路定律 恒定电流的磁场中，磁感应强度沿一闭合路径 L 的线积分等于路径 L 包围的电流强度的代数和的 倍 环路上各点的磁场为所有电流的贡献 (1) 积分回路方向与电流方向 满足右螺旋关系时 反之 (2) 磁场是有旋场 —— 电流是磁场涡旋的轴心 (3) 安培环路定理只适用于闭合的载流导线，对于任意设想的一段载流导线不成立 图中载流直导线, 设 例如 讨论 则 L 的环流为: 二. 安培环路定理的应用 例 求无限长圆柱面电流的磁场分布。 P L 解 系统有轴对称性，圆周上各点的 B 相同 P 时过圆柱面外P 点做一圆周 时在圆柱面内做一圆周 无限长圆柱体载流直导线的磁场分布 区域： 区域： 推广 例 求螺绕环电流的磁场分布 解 ? 在螺绕环内部做一个环路，可得 若螺绕环的截面很小， ? 若在外部再做一个环路，可得 d 螺绕环内各点磁场近似相等 求：矩形截面的螺绕环内的磁通量 螺绕环内的磁通量为 例 求无限大平面电流的磁场，单位宽度载流i 解 面对称 推广：有厚度的无限大平面电流，电流密度j ? 在外部 ? 在内部 x 载流导体产生磁场 磁场对电流有作用 一.安培定理 大小： 方向： 由右手螺旋法则确定 任意形状载流导线在外磁场中受到的安培力 §11.5 磁场对电流的作用 安培力 均匀磁场中放置载流直线 (1) 安培定理是矢量表述式 (2) 若磁场为匀强场 在匀强磁场中的闭合电流受力 讨论 第11章 稳恒磁场—安培环路定理