普通物理7.3 磁场的高斯定理和安培环路定理.ppt

磁场的高斯定理和安培环路定理
磁感线
磁通量 高斯定理
安培环路定理
安培环路定理应用举例
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磁感线
定义：为了形象地描述磁场分布，也可用磁感线来表示磁场的分布．规定：电感线上每一点的切线方向与该点的磁感应强度方向平行，电感线的疏密程度表示该点磁感应强度的大小．
（b）圆电流的磁感线
（a）直线电流的磁感线
（c）螺线管电流的磁感线
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（2）磁感线是闭合曲线，没有起点和终点．此特性和静电场的电场线不同，静电场的电场线起自正电荷(或来自无穷远处)，止于负电荷（或伸向无穷远处）．
磁通量 高斯定理
磁通量
单位：韦伯(Wb).
（1）任意两条磁感线不会相交．这一特性和电场线相同；
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对于闭合曲面，规定由里向外为法线的正方向．按此规定，磁感线从闭合曲面穿出处的磁通量为正，穿入处的磁通量为负，由于磁感线是闭合曲线，因此穿入闭合曲面的磁感线必然等于穿出闭合曲面的磁感线，所以通过任一闭合曲面的总磁通量必为零．
磁单极子不存在．
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安培环路定理
在稳恒磁场中，磁感应强度 沿任意闭合回路的线积分，等于该闭合回路所包围的各传导电流强度的代数和的 倍，即
说明（1）积分的回路方向与电流方向满足右手螺旋关系时，电流取正；相反则电流取负．
（2） 为穿过闭合曲面 的电流．
１．定理
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（3） 是空间所有电流产生的磁感应强度的矢量合 ，其中也包括不穿过 的电流产生的磁场，只不过后者产生的磁场沿 积分后的总效果等于零．
例1 利用安培环路定理求解．
（2）
（1）
（3）
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（1）
（2）
（3）
2．证明
通过载流长直导线的磁场予以说明．若选定圆周的环绕方向为逆时针．
o
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若选定圆周的环绕方向为顺时针．
对于闭合回路为任意形状，而且回路中包围有任意电流的情况，安培环路定理都成立的．
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安培环路定理应用举例
例2 求“无限长”载流圆柱直导线的磁场分布．设圆柱半径为 ，总电流 在横截面上均匀分布．
解：电流分布的对称性， 上各点 值相等，方向沿圆的切线，根据安培环路定理有
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当 时，
当 时，
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