2022-2023学年高二物理竞赛课件:安培环路定理在解场方面的应用(共13张PPT)

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2022-2023学年高二物理竞赛课件:安培环路定理在解场方面的应用(共13张PPT)

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(共13张PPT)
安培环路定理在解场方面的应用
对于一些对称分布的电流,可以通过取合适的环路L,利用磁场的安培环路定理比较方便地求解场量
安培环路定理在解场方面的应用
1. 根据电流分布的对称性分析磁场分布的对称性。
2. 根据磁场分布的对称性选择合适的积分路径。
步骤:
空间所有电流共同产生的
L:在场中任取的一有向闭合曲线
L 上的任一有向线元
I与 L 绕行方向成右手螺旋关系时,电流取正值。
与 L 套连的电流的代数和。
L
电流分布
I2
I1
+
-
描述:
l
B
A
L1
L2

(2)闭合曲线不包围载流直导线
(3)多根载流导线
I
L
d
以上证明仅对长直导线有效,严格证明用到解析几何,从略
讨论
(1)磁场的基本定律
(2) 由空间所有电流激发,但 的
环流仅由它所包围的电流决定
(3)I内是与闭合回路相铰链的电流
B,L
I1
I2
I3
(4) N匝电流与回路相铰链
L
c
a
b
d
e
f
I
+2 I5
I1
I2
I3
L
I5
I6
L
I
例:求无限长均匀载流圆柱面( I, R )的磁场。
I
l
l
柱外:r > R
柱内:
r < R
=0
B=0
0
B
r
R
r
解:
例:求无限长均匀载流圆柱体 ( I, R )的磁场。
I
L
L
柱外:r >R
柱内:r r
R
B
O
解:
=0
例 求均匀密绕长直螺线管的磁感强度。设单位长度的匝数为n ,稳恒电流强度为I.
= 0
解:(1)管内
a
b
c
d
l
L
b
c
f
e
l
结论
均匀场
L
(2)管外
=0
=0
例4:无限大载流平面,面电流的线密度 i (平面内通过垂直于电流方向的单位长度的电流强度),求空间的磁感应强度。
××××××××××××××××××
P
解:
P’
上:向右
下:向左
l4
l1
l2
l3
=0
=0
=μ0i l
匀强磁场
例:求螺绕环的磁场。设其轴线的半径为R,环上均匀密绕 N匝线圈。
×
×
×
×
.
×
×
×
×
.
.
.
.
.
.
.
解:(1)管内
(2)管外
L
r
用安培环路定理解题小结
1.安培环路定理的成立是普遍的,但为了用它求磁场,
电流分布必须具有特殊对称性;
2.分析对称性,选取适当的闭合回路作为安培环路;
4.求出与所选回路铰链的电流,利用安培环路定理求
出磁场;
5.与环路铰链的电流有时也要通过积分求得;
6.对所得结果作必要的讨论;
7.解题前必须作一个好的图,这对正确求解是十分必
要的。
从形式上积出来;
3.把

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