2013年4月自考《物理(工)》串講第六章(3)

更新時間：2013-04-04 09:09:19 來源：|0

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摘要 2013年4月自考《物理(工)》串講第六章(3)

　　五、安培環路定理

　　安培環路定理(綜合應用)：在靜電場中，我們說靜電場的場強的環流為0，而在磁場中，磁感強度的環流則恰恰相反，它不為0，安培環路定理就是說，在穩恒電流的磁場中，磁感強度沿任意閉合路徑的環路積分，等于這個閉合回路所包圍的電流的代數和與真空磁導率μ0的乘積。它說明磁場不是保守場，而是一個“渦旋場”。

　　這個定理要和高斯定理區別開來，磁感強度沿閉合路徑的積分不是磁通量!一個是對路徑的積分，一個是對面積的積分。

　　我們看到，這個定理在磁場計算中的地位和靜電場的高斯定理在靜電場計算中的地位是相當的。

　　要用安培環路定理分析計算某些特定電流分布的磁場的磁感強度。首先要弄清該電流分布的情況，找出磁場分布的對稱性。關鍵在于選取適當的閉合曲線來做為積分路徑。選取回路時應該注意的是，在路徑中至少應有一段沿著磁感強度的方向而不是全部垂直與B的方向，否則，這個閉合路徑必不包含電流，且磁感強度環流總是為0，無法達到分析計算的目的。(思考題中就有一題出了這樣的問題)。并且取得的恰當路徑能使B不隨路徑元發生變化從而可以提到積分式外進行計算。

　　六、磁場對載流導線的作用

　　安培定律(綜合應用)：安培定律是電流元在磁場中某點處受力情況的規律。安培發現了它。

　　根據這個定律及力的疊加原理可計算任意形狀載流導線磁場中所受到的安培力。

　　平行無限長直載流導線間的相互作用(識記)：兩條平行長直導線間的作用力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反。而且由于電流的流向表現為“同向相吸，異向相斥”。(可見“同性相斥，異性相吸”不是普遍真理，在一定條件下如電荷產生定向運動后，同性的電荷也能相互吸引)

　　電流單位“安培”的定義(識記)：真空相距有1米，兩根長直通電線，每米受力2E7N，就算電流為1A。

　　磁場對載流線圈的作用(簡單應用)：首先要能判斷載流線圈在磁場中受力的方向，會怎么轉動。這里要注意，磁場不是線圈產生的磁場，而是外磁場。判斷時只要分清磁場方向、電流(每一段)方向就能根據右螺旋法則來判斷某段導線的受力方向，經過力的疊加，就能知道線圈會作什么方向的轉動了。

　　知道了力的大小和方向，則線圈在均勻磁場中的轉矩的計算就是不難了。

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