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电磁学系列8: 安培定律
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本期我们给大家带来的是安培定律的讲解!右手螺旋定则到底怎么转呢?
毕奥-萨伐尔定律
毕奥-萨伐尔定律
1820年,法国物理学家毕奥和萨伐尔,通过实验测量了长直电流线附近小磁针的受力规律,发表了题为“运动中的电传递给金属的磁化力”的论文,后来人们称之为毕奥--萨伐尔定律。
后来,在数学家拉普拉斯的帮助下,以数学公式表示出这一定律,其表达式为:
由于任意的载流导线均可视为由许多电流元组成,只要知道了电流元产生磁场的规律,再利用场强迭加原理,就可计算出任意电流激发的磁场分布。所以,对任意载流导线,其激发的磁场分布为:
磁场方向的判断(右手螺旋定则):
(1)通电直导线:用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;
(2)通电螺线管:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
一个电流片段激发的磁场朝着流动方向向右旋转,最外侧强度最强,正中间为零。
安培环路定律:
磁感应场强度矢量B沿任意闭合路径L一周的线积分,等于穿过这环路所有电流强度的代数和的μ0倍.用公式表示为:
上面的是积分形式,那么对应的微分公式为:
总结下上面的三个公式
毕奥-萨伐尔定律:
电流激发的磁通密度矢量与电流片段激发的磁通密度矢量完全重叠。
安培定律(积分型):
环路积分的磁通密度矢量等于被围于其中的电流
安培定律(微分型):
磁通密度矢量场的旋转等于位于该点的电流密度
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