安培环路定理的证明方法
你可以看一下程守洙、江之永编的《普通物理学》上册电场部分
以长直载流导线产生的磁场为例,证明安培环路定理的正确性。在长直载流导线的周围作三个不同位置,且不同形状的环路,可以证明对磁场中这三个环路,安培环路定理均成立,(严格证明,大图见参考资料的链接) 在垂直于长直载流导线的平面内,以载流导线为圆心作一条半径为r 的圆形环路l,
则在这圆周上任一点的磁感强度H的大小为
其方向与圆周相切.取环路的绕行方向为逆时针方向,取线元矢量dl,则H与dl间的夹角 ,H沿这一环路 l 的环流为
式中积分 是环路的周长。
于是上式可写成为
从上式看到,H沿此圆形环路的环流 只与闭合环路所包围的电流I 有关,而与环路的大小、形状无关。 在垂直于长直载流导线的平面内,环绕载流直导线作一条如下图所示的任意环路l,取环路的绕行方向为逆时针方向。
在环路上任取一段线元dl,载流直导线在线元dl处的磁感强度B大小为
H与dl的夹角为 ,则H对dl的线积分为
直导线中心向线元的张角为 ,则有 ,所以有
可见,H对dl的线积分与到直导线的距离无关。
那么B对整个环路的环流值为
上述计算再次说明H的环流值 与环路的大小、形状无关。 在垂直于长直载流导线的平面内,在载流直导线的外侧作一条如下图所示的任意环路l,取环路的绕行方向为逆时针方向。
以载流直导线为圆心向环路作两条夹角为 的射线,在环路上截取两个线元 和 。 和 距直导线圆心的距离分别为 和 ,直导线在两个线元处的磁感强度分别为 和 。从上图可以看出 ,而 。利用安培环路定理的证明之二的结论可知 所以有
从载流直导线中心O出发,可以作许多条射线,将环路分割成许多成对的线元,磁感强度对每对线元的标量积之和,都有上式的结果,故 即环路不包围电流时,B的环流值为零。
安培环路定理反映了磁场的基本规律。和静电场的环路定理 相比较,稳恒磁场中B 的环流 ,说明稳恒磁场的性质和静电场不同,静电场是保守场,稳恒磁场是非保守场。
环路定理的公式
环路定理的公式:符号规定:穿过回路L的电流方向与L的环绕方向服从右手关系时I为正,否则为负。安培环路定理反映了磁场的基本规律。和静电场的环路定理相比较,稳恒磁场中B 的环流 ,说明稳恒磁场的性质和静电场不同,静电场是保守场,稳恒磁场是非保守场。安培环路定律对于任一形状的闭合回路均成立。
为什么两题安培环路定理的结论相反
这种证明方法在也用在了证明均匀带电球壳对内部无电场的作用。第二题的电流方向是环绕着导线的,与第一题的方向不一样。利用比奥-萨伐尔定理可以求出圆心处的磁感应强度。这里不要用安培环路定理,不是不能用,而是不好解。安培环路定理需要选取一个环路,并且要算出磁感应强度在这个环路上的线积分...
安培环路定理是什么公式?
安培环路定理的公式为:μ0I = ∮B·dl。该定理是物理学中关于磁学的重要定理之一。以下是关于安培环路定理的 一、安培环路定理的概述 安培环路定理是描述磁场与电流之间关系的定律。在稳恒电流的磁场中,磁场强度B沿任何闭合路径的线积分,等于穿过这路径的电流的μ倍。公式中的μ为真空中的磁导率,...
安培定律是左手定则还是右手定则
名词简介:在稳恒磁场中,磁感应强度B沿任何闭合路径的线积分,等于这闭合路径所包围的各个电流的代数和乘以磁导率。这个结论称为安培环路定理,安培环路定理可以由毕奥-萨伐尔定律导出。它反映了稳恒磁场的磁感应线和载流导线相互套连的性质。安培定律可由毕奥-萨伐尔定律和磁场的叠加性证明。在静磁学...
安培环路定理是什么公式?
安培环路定理是一个描述磁场与电流之间关系的重要公式,它的核心内容可以用以下直观方式表达:简单来说,安培环路定理公式描述了电流产生的磁场在闭合路径上的总和。当围绕一个闭合路径积分磁感应强度B时,结果等于路径内所有电流的代数和乘以真空磁导率μ0。磁感应线在这个定理中扮演了关键角色,它们沿路径...
静电场的环路定理
在稳恒磁场中,磁感应强度B沿任何闭合路径的线积分,等于这闭合路径所包围的各个电流的代数和乘以磁导率。这个结论称为安培环路定理(Ampere circuital theorem)。安培环路定理可以由毕奥-萨伐尔定律导出。它反映了稳恒磁场的磁感应线和载流导线相互套连的性质。静电场的标势称为电势,或称为静电势。在...
静磁场的基本定理(高斯定理和安培环路定理)
在真空中,电流对磁场环流的影响仅基于电流方向,右手定则决定了正负。对于闭合线电流,通过分割面元和利用电偶极子电场的环路定理,证明了磁场环流为零。在磁介质中,除了考虑原电流,还需考虑磁化电流的影响,此时引入磁场强度矢量,以简化处理。总的来说,高斯定理和安培环路定理为我们理解静磁场的性质...
安培环路定理表明磁感应强度仅与环路所包围的电流有关这句话对吗...
环流(也就那个积分值)虽然仅与所围电流有关,但磁场却是所有电流在空间产生磁场的叠加。 安培环路定理指出的是B沿回路l的线积分只与包围电流有关,并不是说回路每一点的B只与内部电流有关,外部电流一样可以在每一点激发磁场,只是沿回路环量为0。 扩展资料: 安培定律可由毕奥-萨伐尔定律和磁场的叠加性证明(请...
静电场的环路定理公式
静电场的环路定理公式:D=ρL\/S。在稳恒磁场中,磁感应强度B沿任何闭合路径的线积分,等于这闭合路径所包围的各个电流的代数和乘以磁导率。这个结论称为安培环路定理(Amperecircuitaltheorem)。静电场,指的是观察者与电荷量不随时间发生变化的电荷相对静止时所观察到的电场。它是电荷周围空间存在的一种...
安培环路的定理
安培环路定理是电学中的基本定理之一,它描述了电流在闭合回路中的行为。安培环路定理也称为基尔霍夫第二定律,它是基尔霍夫电路定律的一部分。安培环路定理的表述为:一个闭合回路中,所有电动势之和等于所有电阻和电势差之和。这个定理表明了电流在回路中的守恒性质,即电流从一个电源进入回路,然后通过...
湛南一静: 以长直载流导线产生的磁场为例,证明安培环路定理的正确性.在长直载流导线的周围作三个不同位置,且不同形状的环路,可以证明对磁场中这三个环路,安培环路定理均成立,(严格证明,大图见参考资料的链接) 在垂直于长直载流导线的...
墨玉县13116907369: 磁介质中的安培环路定理的证明 - ?
湛南一静:[答案] 无介质的真空中安培环路定理是: ∮B0dL=μοI (1) 介质中有磁化电流I',所以用真空中的安培环路定理就成了: ∮BdL=μο(I+I') (2) I'通常是不知道的,做个变换,利用均匀各向同性介质中: B=μrB0 (3) (3)带入(2),利用(1)得: μrμoI=μο(I+I') (4) 将(4)带...
墨玉县13116907369: 磁介质中的安培环路定理的证明 - ?
湛南一静: 安培环路定律:磁感应场强度矢量沿任意闭合路径一周的线积分等于真空磁导率乘以穿过闭合路径所包围面积的电流代数和.∮L B*dl =μ0*∑I (L为下标,B 与 dl 为矢量) 电流和回路绕行方向构成右手螺旋关系的取正值,否则取负值 来自英语牛人团、计算机牛人团 望采纳 O(∩_∩)O谢谢 大晚上的答个题不容易啊....望采纳啊(就是点一下"选为满意答案")....
墨玉县13116907369: 大学物理中 安培环路定理的要点 及应用方法大神们帮帮忙 - ?
湛南一静: 安培环路定理 在稳恒磁场中,磁场强度H沿任何闭合路径的线积分,等于这闭合路径所包围的各个电流之代数和.这个结论称为安培环路定理. 它的数学表达式是 按照安培环路定理 ,环路所包围电流之正负应服从右手螺旋法则. 如果闭合路径l...
墨玉县13116907369: 如何用安培环路定理证明若磁感线平行则为均匀磁场 - ?
湛南一静: 无电流空间利用安培环路定理可以得到 磁场的环路积分为零,环路积分可以化为磁场的散度的体积分,从而得到磁场的散度为零 ,因为磁 场线是平行的,可以设平行磁场方向为x轴,于是可以得到By =0,Bz=0,B=Bx.磁场的散度为零就可以写作dBx/dx=0,得到Bx为一个常数,于是就证明了该命题
墨玉县13116907369: 谁知道安培环路定理怎样证明? - ?
湛南一静: 从比-萨定律,dB 的公式开始证明.
墨玉县13116907369: 安培环路定理的要点 及应用方法大神们帮帮忙 - ?
湛南一静:[答案] 安培环路定理 在稳恒磁场中,磁场强度H沿任何闭合路径的线积分,等于这闭合路径所包围的各个电流之代数和.这个结论称为安培环路定理. 它的数学表达式是 按照安培环路定理 ,环路所包围电流之正负应服从右手螺旋法则. ...
墨玉县13116907369: 安培环路定理有什么应用 - ?
湛南一静: 在电流分布具有某中对称性时,利用安培环路定理可以计算电流的磁场的磁感应强度. 螺线管内任一点的b方向平行于轴线方向,还可以直接分析:以管内任一点为对称点,把螺线管分割成无穷多对载流圆环,由磁感应线的特点,运用叠加即可...
墨玉县13116907369: 安培环路定理 - ?
湛南一静: 其实是这样的:从历史发展的角度来说,毕奥-萨伐尔定律是从大量的实验事实中总结出来的,后来安培对这两个人的实验结果进行了一些理论概括和数学分析,得到了安培环路定理.从现代电磁学的理论结构看,安培环路定理是电磁学四个基...
墨玉县13116907369: 安培环路定理的简介 - ?
湛南一静: 它的数学表达式是按照安培环路定理 ,环路所包围电流之正负应服从右手螺旋法则.如果闭合路径l包围着两个流向相反的电流I1和I2( 如左图所示) 按图中选定的闭合路径l 的绕行方向,B矢量沿此闭合路径的环流为如果闭合路径l包围的电流等值反向,或者环路中并没有包围电流,则: