磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理-共28頁(yè)P(yáng)PT課件

1、教材：10.4節(jié)作業(yè)：練習(xí)16一、安培環(huán)路定理的推導(dǎo)二、安培環(huán)路定理的說(shuō)明三、安培環(huán)路定理的應(yīng)用 無(wú)源場(chǎng)有源場(chǎng)高斯定理保守場(chǎng)？環(huán)路定理比較靜電場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)一般方法：用高斯定理和環(huán)路定理描述空間矢量場(chǎng)的性質(zhì)。思考 o恒電流磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿任意閉合環(huán)路的積分等于此環(huán)路所包圍的電流代數(shù)和的 0倍。一、 安培環(huán)路定理(Amperes circulation theorem)的推導(dǎo)o 設(shè)閉合回路 為圓形回路（ 與 成右螺旋） 載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁感強(qiáng)度為1.最特殊情況o若回路繞向化為逆時(shí)針時(shí)，則2.對(duì)任意形狀的回路 與 成右螺旋3.電流在回路之外 4.多電流情況【總結(jié)】以上結(jié)果對(duì)任意形狀的閉合電流（伸向無(wú)

2、限遠(yuǎn)的電流）均成立. 安培環(huán)路定理可推廣到任意穩(wěn)恒電流磁場(chǎng) 安培環(huán)路定理 即在真空的穩(wěn)恒磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度 沿任一閉合路徑的積分的值，等于 乘以該閉合路徑所包圍的各電流的代數(shù)和.電流 I 取正負(fù)的規(guī)定 ： I與L成右螺旋時(shí)，I為正；I與L不是成右螺旋時(shí)，I為負(fù)；若I不穿過(guò)L，則 I =0注意1二、安培環(huán)路定理的說(shuō)明 I1I2LI1I2I3LI300IL思考 求下列情況時(shí)的環(huán)流？ 環(huán)路所包圍的電流由環(huán)路內(nèi)外電流產(chǎn)生由環(huán)路內(nèi)電流決定注意2磁感應(yīng)強(qiáng)度的環(huán)流只與環(huán)路內(nèi)的電流有關(guān)，但環(huán)路上一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是由環(huán)路內(nèi)、外電流共同產(chǎn)生的。位置移動(dòng) 不變不變改變思考 安培環(huán)路定理揭示了磁場(chǎng)的基本性質(zhì)之一，磁場(chǎng)

3、是有旋場(chǎng)，是非保守場(chǎng)，故磁場(chǎng)中不能引入勢(shì)能的概念。當(dāng)電流呈體分布時(shí)注意3安培環(huán)路定理注意4閉合路徑包圍的電流為電流密度沿所包圍的曲面的積分 安培環(huán)路定理微分形式 靜電場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)磁場(chǎng)沒(méi)有保守性，它是非保守場(chǎng)，或無(wú)勢(shì)場(chǎng)電場(chǎng)有保守性，它是保守場(chǎng)，或有勢(shì)場(chǎng)電力線起于正電荷、止于負(fù)電荷。靜電場(chǎng)是有源場(chǎng) 磁力線閉合、無(wú)自由磁荷磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)三、安培環(huán)路定理的應(yīng)用 當(dāng)場(chǎng)源分布具有高度對(duì)稱性時(shí)，利用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度 無(wú)限長(zhǎng)均勻載流圓柱體電流分布軸對(duì)稱磁場(chǎng)分布軸對(duì)稱已知：I、R電流沿軸向，在截面上均勻分布(1)軸對(duì)稱. 的方向與 成右螺旋半徑相同處大小相等磁場(chǎng)分布軸對(duì)稱 無(wú)限長(zhǎng)均勻載流圓柱面解R2R3I

4、R1Ir 同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體圓柱半徑為R1，外導(dǎo)體圓筒內(nèi)外半徑分別為R2、 R3，電纜載有電流I，求磁場(chǎng)的分布。課堂練習(xí)電場(chǎng)、磁場(chǎng)中典型結(jié)論的比較外內(nèi)內(nèi)外長(zhǎng)直圓柱面電荷均勻分布電流均勻分布長(zhǎng)直圓柱體長(zhǎng)直線 已知：導(dǎo)線中電流強(qiáng)度 I 單位長(zhǎng)度導(dǎo)線匝數(shù)n解：分析對(duì)稱性 磁力線如圖作積分回路如圖ab、cd與導(dǎo)體板等距.（2）面對(duì)稱無(wú)限大載流導(dǎo)體薄板 計(jì)算環(huán)流板上下兩側(cè)為均勻磁場(chǎng)利用安培環(huán)路定理求.練習(xí)：如圖，兩塊無(wú)限大載流導(dǎo)體薄板平行放置。 通有相反方向的電流。求磁場(chǎng)分布。已知：導(dǎo)線中電流強(qiáng)度 I、單位長(zhǎng)度導(dǎo)線匝數(shù)n.（3）其它安培環(huán)路定理的應(yīng)用舉例 求長(zhǎng)直密繞螺線管內(nèi)磁場(chǎng)。已知：I、n(單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的匝數(shù)) 解 1 ) 對(duì)稱性分析螺旋管內(nèi)為均勻場(chǎng) , 方向沿軸向；外部磁感強(qiáng)度趨于零 ，即 .無(wú)限長(zhǎng)載流螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)處處相等 , 外部磁場(chǎng)為零.2 ) 選回路 .+ 磁場(chǎng) 的方向與電流 成右螺旋.MNPO 利用安培環(huán)路定理求 計(jì)算環(huán)流 求載流螺繞環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)2）選回路 .解 1） 對(duì)稱性分析：環(huán)內(nèi) 線為同心圓，環(huán)外 為零. 已知：I 、N（導(dǎo)線總匝數(shù)）、內(nèi)徑R1、外徑R2令或者 時(shí)，螺繞環(huán)內(nèi)可視為均勻場(chǎng) . 討論練習(xí)：若螺繞環(huán)截面為方形，求通過(guò)螺繞環(huán)截面的磁通量 .解： 小結(jié)：1.熟悉典型問(wèn)題結(jié)果無(wú)限長(zhǎng)