安培环路定理及应用磁场对载流导线和载流线圈的作用.ppt

§6.3　安培环路定理　安培环路定理 一、安培环路定理 在静电场中在静电场中 在稳恒磁场中在稳恒磁场中 IL1. 任意积分回路任意积分回路12. 积分回路不环绕电流积分回路不环绕电流AB23 . 积分回路环绕多个载流导线积分回路环绕多个载流导线I4I5I1I2I3 若电流流向与积分环路构成右手螺旋，若电流流向与积分环路构成右手螺旋，I取正值；取正值；反之，反之，I取负值取负值.3 在真空中的稳恒磁场中，磁感应强度在真空中的稳恒磁场中，磁感应强度B沿任意沿任意闭合曲线的积分闭合曲线的积分(环流环流)，等于该闭合曲线所环绕的，等于该闭合曲线所环绕的电流的代数和的电流的代数和的 0倍倍. 称为磁场中的安培环路定理称为磁场中的安培环路定理说明：说明：(1) B是是dl处的总磁场处的总磁场(2)只适用于只适用于稳恒电流稳恒电流(闭合或延伸到闭合或延伸到∞)I1 > 0I2 < 0LS(3)右螺旋关系确定右螺旋关系确定I内内i的正、负；的正、负；(4) 说明磁场是非保守场，有旋场说明磁场是非保守场，有旋场4二、 安培环路定理的应用求磁感应强度求磁感应强度1. 分析磁场分布的对称性。

分析磁场分布的对称性2. 选择一个合适的积分回路选择一个合适的积分回路4. 再由再由求得求得B3. 计算闭合回路中包围的电流计算闭合回路中包围的电流51.无限长圆柱载流导体的磁场分布无限长圆柱载流导体的磁场分布 圆柱体圆柱体半径半径R ，电流为，电流为 I I分析对称性分析对称性 电流分布电流分布——轴对称轴对称P0prds1ds1磁场分布磁场分布——轴对称轴对称6B的计算的计算取同轴圆周为积分回路取同轴圆周为积分回路IPr>Rr

的分布12§6.4　磁场对载流导线的作用　磁场对载流导线的作用一、安培定律 安培首先通过对大量实验总结，发现：在磁场中安培首先通过对大量实验总结，发现：在磁场中任一点处，电流元任一点处，电流元Idl所受的磁力为所受的磁力为大小大小:方向方向:积分形式积分形式 13载流直导线在均匀磁场中所受的安培力载流直导线在均匀磁场中所受的安培力 取电流元取电流元受力方向受力方向力大小力大小积分积分14二、无限长两平行载流直导线间的相互作用力 C、、D两导线的距离为两导线的距离为a电流方向相同电流方向相同I1I2aCDI2dl2I1dl1B2df1B1df215单位长度载流导线所受力为单位长度载流导线所受力为 电流的单位安培可定义如下：电流的单位安培可定义如下： 在真空中相距在真空中相距1 m的两条无限长平行导线中通以的两条无限长平行导线中通以相等的电流，若每米长度导线受到的磁力为相等的电流，若每米长度导线受到的磁力为2×10－－7 N，则导线中的电流定义为，则导线中的电流定义为1 A. 16解：解：例：求一无限长直载流导线的磁场对另一直载流例：求一无限长直载流导线的磁场对另一直载流 导线导线ab的作用力。

的作用力 已知：已知：I1、、I2、、d、、LLxdba17例题例题 如图如图 求半圆导线所受安培力求半圆导线所受安培力18例、例、均匀磁场中任意形状导线所受的作用力均匀磁场中任意形状导线所受的作用力受力大小受力大小方向如图所示方向如图所示建坐标系取分量建坐标系取分量积分积分取电流元取电流元Z ZL L19推论推论在均匀磁场中任意形状闭在均匀磁场中任意形状闭合载流线圈受合力为零合载流线圈受合力为零20三、磁场对载流线圈的作用匀强磁场对平面载流线圈的作用匀强磁场对平面载流线圈的作用dabc设设 ab=cd= l2 , ad=bc =l1 pm与与B夹角为夹角为 da边边:bc边边:ab边边:cd边边:21•线圈在均匀磁场受合力线圈在均匀磁场受合力• f2 和和 f /2产生一力偶矩产生一力偶矩 q qf2f2 /22说明说明:(1) M＝＝0 稳定平衡稳定平衡 (2)M＝＝0 非稳定平衡非稳定平衡 (3)⊙23。