安培环路定理

安培环路定理Tag内容描述：<p>1、三安培环路定理,1、安培环路定理,1）圆形环路,例：无限长载流直导线的磁场,设环路绕向如尖头,若环路绕向反向：,2)环路为垂直于直导线面内任意闭合曲线,.,I,若环路绕向反向,3）任意环路,dl,I,H,分析:,a.若绕行方向与电流成右手螺旋，则：,b.若绕行方向与电流成左手螺旋，则：,c.若电流在环路外面，则：,c.若有数个电流（不一定为直电流）穿过环路。</p><p>2、习题十一 稳恒磁场中安培环路定律要求：1、掌握磁感应线的概念和磁通量的物理意义；理解磁场中的高斯定理，能计算非均匀磁场中某回路所包围曲面上的磁通量。2、理解安培环路定律的物理意义，掌握用安培环路定律计算某些具有对称性载流导体产生的磁场分布。一、 选择题1、内外半径分别为和的空心无限长圆柱形导体，通有电流，且在导体的横截面上均匀分布，则空间各处的的大小与场点到圆柱中心轴线的距离的关系，定性分析如图（ ）BOrBOrBOrBOrABCD2、一截面是边长为的正方形的无限长柱体的四条棱上都分别有相同大小的四个线电流，方向如图。</p><p>3、8.3 8.3 磁通量磁通量 磁场中的高斯定理磁场中的高斯定理 一 磁感应线 磁感应线是无头无尾的闭合曲线，磁场中任意两 条磁感应线不相交。 磁感应线与电流铰链。 磁感应线方向和电流方向满足右手螺旋法则磁感应线方向和电流方向满足右手螺旋法则 通电螺线管的磁感应线 I B均匀 BS B均匀 一般曲面 闭合曲面 2 磁通量（magnetic flux） 1 2 3 4 3 3 磁场中的高斯定理磁场中的高斯定理 穿过任意闭合曲面的磁通量为零。 高斯定理 这是无磁单极子的必然结果。 高斯定理反映了稳恒磁场的基本性质之一： 磁场是无源场。磁场是无源场。 一一 安培环。</p><p>4、第6章 稳恒电流的磁场 6.5 安培环路定理 一 安培环路定理 o 设闭合回路 为圆形 回路（ 与 成右螺旋） 载流长直导线的磁感强 度为 第6章 稳恒电流的磁场 6.5 安培环路定理 o 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 第6章 稳恒电流的磁场 6.5 安培环路定理 电流在回路之外 第6章 稳恒电流的磁场 6.5 安培环路定理 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. 安培环路定理 第6章 稳恒电流的磁场 6.5 安培环路定理 安培环路定理 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。</p><p>5、太原理工大学物理系 一、磁场的高斯定理 1.磁通量 定义：通过某面积S的磁通量等于通过S的磁感 线的条数。 (1)均匀磁场，S是平面，且与磁场线垂直 磁通量 8-5 磁场的高斯定理和安培环路定理 由于 太原理工大学物理系 (2)均匀磁场， S是平面，与磁场线不垂直 思考：磁场的磁感应强度 通过一半径为R，与z轴垂直的圆面的磁通量 的大小为多少？ 答： 太原理工大学物理系 (3) S是任意曲面，B是非均匀磁场，把S分 成无限多dS ,通过dS的通量 通过整个曲面的磁通量 对于闭合曲面 规定:闭合面的法线由内部指向外部. 太原理工大学物理系 电场线穿出处。</p><p>6、1,第8章磁场的源(稳恒磁场) 1 基本磁现象 2 磁场 磁感强度 3 磁场的高斯定理 4 毕萨拉定律 5 安培环路定理及应用 6 运动电荷的磁场,2,小故事：1820年 奥斯特 磁针的一跳,说明电流具有磁效应,法国物理学家迅速行动 代表人物：,阿拉果 安培 毕奥 萨伐尔 拉普拉斯,从奥斯特磁针的一跳到对磁现象的系统认识 只用半年时间 说明科学家的锲而不舍的精神,1 基本磁现象,3,一切电磁现象都起因于电荷及其运动。 电荷在其周围激发电场，电场对场中电荷施以作用力； 运动电荷在其周围激发磁场，磁场对场中的运动电荷施以作用力，磁力是运动电荷间相互作。</p><p>7、复 习,磁场,毕奥萨伐尔定律,无限长载流长直导线的磁场.,半无限长载流长直导线的磁场,圆弧形电流在圆心处的磁场,圆环形电流中心的磁场,8-3 磁场的性质,一、磁感应线(磁力线),1定义： 用来描述磁场分布的曲线。 磁感应线上任一点切线的方向B的方向。 B的大小可用磁感应线的疏密程度表示。 磁感应线密度：在与磁感应线垂直的单位面积上的穿过的磁感应线的数目。(磁感应强度几何定义法),2、几种典型的磁感应线,载流长直导线,圆电流,载流长螺线管,3、磁感应线特性 磁感应线是环绕电流的无头尾的闭合曲线，无起点无终点； 磁感应线不相交。 磁感。</p><p>8、一、磁场的高斯定理,1.磁通量,定义：通过某面积S的磁通量等于通过S的磁感线的条数。,(1)均匀磁场，S是平面，且与磁场线垂直,磁通量,3 安培的高斯定理和环路定理,(2)均匀磁场， S是平面，与磁场线不垂直,课堂练习：磁场的磁感应强度,通过一半径为R，与z轴垂直的圆面的磁通量的大小为多少？,答：,(3) S是任意曲面，B是非均匀磁场，把S分成无限多dS,通过dS的通量,通过整个曲面的磁通量,对于闭合曲面，规定闭合面的法线指向面外。,2.磁场的高斯定理,在任何磁场中，通过任意封闭曲面的磁通量恒为0。,磁场为无源场,磁场线闭合，无头无尾，这说明。</p><p>9、1,磁通量 磁场的高斯定理磁场的安培环路定理,(第八章第1、34节 ),2,为形象的描绘磁场分布的而引入的一组有方向的空间曲线。,方向：磁力线上某点的切线方向为该点磁场方向。,大小：通过磁场中某点垂直于磁感应强度的单位面积的磁力线根数等于该点磁感应强度的大小。,磁感应强度大小为磁力线的面密度。,1.磁力线,1.规定,可用磁力线的疏密程度表示磁感应强度的大小。,3,直线电流的磁力线分布,2.磁力线形状,1.磁力线为闭合曲线或两头伸向无穷远；,2.磁力线密处 B 大；磁力线疏处 B 小；,3.闭合的磁力线和载流回路象锁链互套在一起；,4.磁力线。</p><p>10、1,磁通量 磁场的高斯定理,第五节,2,一、磁感线,形象的描绘磁场分布引入的空间曲线。,二、规定,1.方向：磁感线上某点的切线方向为该点磁场方向。,2.大小：垂直穿过单位面积的磁感线条数等于B。,3,磁感线形状:,永久磁铁的磁感线分布,4,直线电流的磁感线分布,5,载流螺线管的磁感线分布,6,三、磁感线的性质,1.磁感线为闭合曲线；,2.磁感线与电流方向满足右手螺旋关系.,3.空间两条磁感线不能相交.,7,磁通量：通过某一面积的磁感线数为通过此曲面的磁通量.,四、磁通量,五、磁通量的计算,单位,8,9,物理意义：通过任意闭合曲面的磁通量必等于零 （。</p><p>11、9.2.3 毕奥-萨伐尔定律 (The Biot - Savart Law),真空中的磁导率 (The permeability of free space),大小,方向,一、毕奥-萨伐尔定律,且,二、磁场叠加原理,任意电流的磁场,电流元,讨论,1. 孤立的稳恒电流元不存在。 但此定律是基于实验的。,2. 电流元的磁场,磁感应线为在垂直于电流元的平面内、圆心在电流元轴线上的一系列同心圆。 方向：右手定则。,3. 电流元不在自身方向上激发磁场。,4. 无限大均匀介质中,：介质的磁导率,M,9.2.4 毕奥-萨伐尔定律的应用,求给定形状的载流导体周围的磁场分布。,方法： 矢量叠加,步骤： 1. 将载流导体分成。</p><p>12、1 2 磁感应线的基本特点 在任何磁场中 每一条磁感应线都是环绕电流的无头无尾的闭合线 与电流相互套合 磁感应线环绕电流的方向与电流通过的方向成右手螺旋定则关系 任何两条磁感线在空间不会相交 回顾 3 通过磁场中。</p><p>13、练习十二练习十二 安培环路定理安培环路定理 一 选择题一 选择题 1 电流I1穿过一回路l 而电流I 则在回路的外面 于是有 2 lB l vv d B v A l上各点的都只与I 有关 及积分 1 lB l vv d B v 只与I与I I B l上各点的有关。</p><p>14、7 4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 垂直于导线的平面上圆形回路 o 若回路绕向为逆时针 对任意形状的回路 电流在回路之外 多电流情况 推广 安培环路定理 安培环路定理 在真空。</p><p>15、1,一安培环路定理,2,o,若回路绕向为逆时针,对任意形状的回路,3,电流在回路之外,4,多电流情况,推广：,安培环路定理,5,安培环路定理,在真空的恒定磁场中，磁感强度沿任一闭合路径的积分的值，等于乘以该闭合路径所穿过的各电流的代数和.,6,（1）是否与回路外电流有关？,（2）若，是否回路上各处？是否回路内无电流穿过？,讨论：,7,例1求载流螺绕环内的磁场,解。</p><p>16、教材：10.4节 作业：练习16,一、安培环路定理的推导 二、安培环路定理的说明 三、安培环路定理的应用,一般方法： 用高斯定理和环路定理描述空间矢量场的性质。,恒电流磁场中，磁感应强度沿任意闭合环路的积分等于此环路所包围的电流代数和的 0倍。,一、 安培环路定理(Amperes circulation theorem)的推导,设闭合回路 为圆形回路（ 与 成右螺旋）,载流长直导线的磁感强。</p><p>17、大学物理学电子教案,长江大学教学课件,磁场的性质,7-5 磁通量 磁场的高斯定律 7-6 安培环路定理,复 习,磁场,毕奥萨伐尔定律,7-5 磁通量 磁场的高斯定理,一、磁感应线,1磁感应线： 用来描述磁场分布的曲线。 磁感应线上任一点切线的方向B的方向。 B的大小可用磁感应线的疏密程度表示。 磁感应线密度：在与磁感应线垂直的单位面积上的穿过的磁感应线的数目。,2、几种典型的磁感应线,载流长直导线。</p><p>18、一 安培环路定理,设闭合回路 为圆形回路（ 与 成右螺旋）,载流长直导线的磁感强度为,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.,安培环路定理,安培环路定理,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.,问 1）。</p>