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1、 安培环路定理的表述:,数学表达式:,符号规定:,不计穿过回路边界的电流; 不计不穿过回路的电流,穿过回路L的电流方向与L的环绕方向服从右手关系的 I 为正,否则为负。,4、 安培环路定理(Ampere circuital theorem ),即在真空的稳恒磁场中,磁感应强度 沿任一闭合路径的积分的值,等于 乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和.,设闭合回路 为圆形回路( 与 成右螺旋), 安培环路定理简单证明:,若回路绕向化为逆时针时,则,对任意形状的回路,与 成右螺旋,电流在回路之外,多电流情况,以上结果对任意形状的闭合电流(伸向无限远的电流)均成立.,1) 反映磁场的物理本质; 2)可以
2、求磁场中的环量; 3)可以求磁感应强度。,磁感应强度,载流导线,运动电荷,1) 基本规律,2) 叠加原理,3)安培环路定理,例1 求长直密绕螺线管内磁场,解 对称性分析螺旋管内为均匀场, 方向沿轴向, 外部,当 时,螺绕环内可视为均匀场 .,例2 求载流螺绕环内的磁场,解 对称性分析;环内 线为同心圆,环外 为零.,(平均周长),例3、 设电流均匀流过无限大导电平面,电流密度为j ,求导电平面两侧的磁感应强度。,d,c,b,a,解:根据安培环路定理,例4求无限长载流圆柱体的磁场,并计算高为b的图示面积的磁通量。,解,选取磁感应线同向回路,R,b,例5、一无限大均匀载流平面置于外场中,左侧磁感应
3、强度量值为B1,右侧磁感应强度量值为3B1,方向如图所示。试求: (1) 载流平面上的面电流密度 (2) 外场的磁感应强度B。,方向图示,4 磁场对载流导线的作用,安培定律,磁场对电流元的作用力,解 取一段电流元,例1 求如图不规则的平面载流导线在均匀磁场中所受的力,已知 B 和 I .,解2:,例2、已知两无限长直导线I,相距2a,一载流半圆环r=a/2,I。求半圆环受的合力。, ,2a,x,由对称性分析得:, ,2a,x,y, , ,2、磁场作用于载流线圈的磁力矩,研究均匀磁场中有一矩形载流线圈MNOP的磁力矩,磁偶极矩,磁偶极矩,说明:只有当圆形电流的面积S 很小,或场点距圆电流很远时,才能把圆电流叫做磁偶极子.,1)线圈有N匝时,2)任意形状线圈均成立,例1 如图所示,一闭合回路置于均匀磁场中, 回路各段所受的磁力为多少? 整个回路的合力为多少?回路的磁矩和磁力矩各为多少?,R,方向向里,方向向外,方向垂直向下,方向向里,例2、水平桌面上放置一个绕有N匝的圆线圈,其半径为R,质量为m,通有电流I,由上往下看,电流为顺时针方向。若已知该处地磁场的磁感应强度为B,其方向为向北且偏向下,与水平方向成一倾角 (如图所示)。问当电流I超过多大时,线圈可从桌面上翘起?翘起的是哪一侧?,磁力矩方向向里, 线圈顺时针转动,重力力矩方向向外,