高斯定理-安培环路定律.pptx
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1、通电螺线管的磁感应线通电螺线管的磁感应线IB均匀均匀BSB均匀均匀一般曲面一般曲面闭合曲面闭合曲面2 磁通量(磁通量(magnetic flux)1 23 43 3 磁场中的高斯定理磁场中的高斯定理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。穿过任意闭合曲面的磁通量为零。高斯定理高斯定理这是无磁单极子的必然结果。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: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。磁场是无源场。磁场是无源场。一一一一 安培环路定理安培环路定理安培环路定理安培环路定理静电场的环流为零静电场的环流为零静电场的环流为零静电
2、场的环流为零稳恒磁场的环流如何呢?稳恒磁场的环流如何呢?稳恒磁场的环流如何呢?稳恒磁场的环流如何呢?说明静电场是保守场;说明静电场是保守场;对任何矢量场基本性质的研究,就是对任何矢量场基本性质的研究,就是对任何矢量场基本性质的研究,就是对任何矢量场基本性质的研究,就是考察它的考察它的考察它的考察它的通量和环流通量和环流通量和环流通量和环流。8.4 安培环路定理1.1.无限长直线电流,同心圆积分回路无限长直线电流,同心圆积分回路无限长直线电流,同心圆积分回路无限长直线电流,同心圆积分回路根据电流的走向,按右手螺旋方向取一条同心圆根据电流的走向,按右手螺旋方向取一条同心圆根据电流的走向,按右手螺旋
3、方向取一条同心圆根据电流的走向,按右手螺旋方向取一条同心圆积分环路积分环路积分环路积分环路 安培环路安培环路安培环路安培环路(Amperian loopAmperian loop)磁场具有轴对称性,环路上各磁场具有轴对称性,环路上各磁场具有轴对称性,环路上各磁场具有轴对称性,环路上各点的磁场都在切线方向,且大点的磁场都在切线方向,且大点的磁场都在切线方向,且大点的磁场都在切线方向,且大小处处相同。小处处相同。小处处相同。小处处相同。若电流方向相反若电流方向相反只要积分环路符合右手螺旋法只要积分环路符合右手螺旋法则,都有则,都有即即而当而当电流走向电流走向 和和 环路方向环路方向与与右手螺旋方向
4、右手螺旋方向相背时相背时2.无限长直线电流,任意积分回路无限长直线电流,任意积分回路得得如果环路内还有其它无限长直线电流如果环路内还有其它无限长直线电流,根据叠加原理,可知根据叠加原理,可知B方向的投影方向的投影3.回路不环绕电流回路不环绕电流可见,电流若不在安培环路内,由它激发的磁场在可见,电流若不在安培环路内,由它激发的磁场在这个环路上的环流就是零。这个环路上的环流就是零。ab与环路成右手螺旋关系的电流取正与环路成右手螺旋关系的电流取正与环路成右手螺旋关系的电流取正与环路成右手螺旋关系的电流取正,反之取负。反之取负。反之取负。反之取负。在真空中的稳恒电流磁场中,磁感应强度沿任意在真空中的稳
5、恒电流磁场中,磁感应强度沿任意在真空中的稳恒电流磁场中,磁感应强度沿任意在真空中的稳恒电流磁场中,磁感应强度沿任意闭合曲线的环流闭合曲线的环流闭合曲线的环流闭合曲线的环流,等于穿过该闭合曲线的所有电流等于穿过该闭合曲线的所有电流等于穿过该闭合曲线的所有电流等于穿过该闭合曲线的所有电流强度的代数和的强度的代数和的强度的代数和的强度的代数和的 0 0倍。倍。倍。倍。5.5.安培环路定理安培环路定理安培环路定理安培环路定理磁感应强度是磁感应强度是环路上一点环路上一点的磁感应强度,不是其的磁感应强度,不是其它点的,环路它点的,环路上一点的磁感应强度是由环路内、上一点的磁感应强度是由环路内、外电流共同产
6、生的外电流共同产生的,但,但磁感应强度的环流只与环磁感应强度的环流只与环路内的电流有关路内的电流有关。与环路与环路铰链铰链的电流才对环流有贡献。的电流才对环流有贡献。安培环路定理揭示了磁场的安培环路定理揭示了磁场的基本性质基本性质之一,之一,磁场磁场是有旋是有旋场,是非保守场场,是非保守场,不能引入势能的概念。,不能引入势能的概念。6.6.说明:说明:说明:说明:环路定理环路定理环路定理环路定理只适用于闭合电流或无限电流只适用于闭合电流或无限电流只适用于闭合电流或无限电流只适用于闭合电流或无限电流.有限有限有限有限电流不适用环路定理,只能用毕奥电流不适用环路定理,只能用毕奥电流不适用环路定理,
7、只能用毕奥电流不适用环路定理,只能用毕奥萨伐尔定萨伐尔定萨伐尔定萨伐尔定律。律。律。律。与与与与2 2 2 2匝电流铰链匝电流铰链匝电流铰链匝电流铰链回路与电流铰链回路与电流铰链回路与电流铰链回路与电流铰链静电场静电场静电场静电场稳恒磁场稳恒磁场稳恒磁场稳恒磁场磁场没有保守性,它磁场没有保守性,它是是非保守场非保守场,或无势场,或无势场电场有保守性,它是电场有保守性,它是保守场,或有势场保守场,或有势场电场线起于正电荷电场线起于正电荷止于负电荷止于负电荷静电场是有源场静电场是有源场 磁感应线闭合磁感应线闭合无自由无自由“磁荷磁荷”磁场是无源场磁场是无源场二二二二 安培环路定理的应用安培环路定理
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