关于安培环路定律

在普通物理电磁学教学中,安培环路定律是一个重要的问题。在这篇短文里,想讨论一下安培环路定律成立的条件、意义,它和毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律的关系,以及在教学中如何处理这个问题的意见。在稳恒电流的磁場中,通常把毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律视为基本实验定律(当然,不能直接用实验来证明)。它的数学表示式为     

推证安培环路定理

从毕奥 -萨伐尔定律出发 ,应用立体角的知识和磁场叠加原理 ,推导出一般情况下的安培环路定理 ,并进一步讨论了电流正负号等问题 .     

安培环路定律的演示

安培环路定律的演示是有重要的教学价值的,因为这个定律在电磁场理论中占有重要地位,经麦克斯韦推广发展后,成为全电流定律,是电磁场理论的基本方程;在电工学中,它又是磁路计算的重要依据。在普通物理教学中,通常只是根据毕奥——萨伐尔——拉普拉斯定律,从无限长直电流这一特殊情形导出安培环路定律,不便对任     

推发培环路定理

从毕奥－萨伐尔定律出发，应用立体角的知识和磁场叠加原理，推导出一般情况下的安培环路是，并进一步讨论了电流正负号等问题。     

静磁场的基本规律及其应用

指出在利用安培环路定理计算某些具有特殊对称分布的电流激发的磁场时 ,必须结合磁场中的高斯定理 ,才能帮助我们进一步确定磁场的方向 ,并通过实例加以说明。文章还就安培环路定理与毕奥 萨伐尔定律的关系 ,以及静磁场的基本规律等问题进行了讨论     

用安培环路定理求载流无限长螺线管磁场

本文区别一般教材中毕奥一萨伐尔定律与安培环路定理相结合的方法，仅用安培环路定理求出载流无限长螺线管磁场分布，突显了安培环路定理在磁场分布方面的作用与意义，加深对安培环路定理的理解。     

用安培环路定理求载流无限长螺线管磁场

本文区别一般教材中毕奥—萨伐尔定律与安培环路定理相结合的方法 ,仅用安培环路定理求出载流无限长螺线管磁场分布 ,突显了安培环路定理在磁场分布方面的作用与意义 ,加深对安培环路定理的理解     

直接计算载流密绕直螺线管任一点的磁场

本刊在84年11期上刊登了“论证安培环路定律的两点补充”一文.该支引用了参考文献[1]中的结果,即载流密绕宜螺线管内的磁感应强度为　0nI,管外为零,从而得出包围国电流时安培环路定律　B·dl=u0∑I亦正确.但[1]用毕奥-萨伐尔定律只计算直螺线管轴线上的磁场,管内任一点和管外的磁场则是在忽略轴向电流的近似条件下由磁感应线推理求得的.显然,利用这个结果去论证安培环路定律是欠严格的.本文介绍一个直接计算载流密绕直螺线管任一点的磁场的方法. 设螺线管的半径为a,其轴线沿z轴,单位长度的匝数为u,每匝的电流为I,源点(a、θ’、z’)处的电…     

磁偶极子的磁场

面积为 S 载流为 I、任意形状的平面线圈,它的平面法向单位矢量为 ,它的磁矩 p_m=IS ,在离线圈中心远大于线圈线度的 r 处的磁感应强度,即磁偶极子的磁感应强度这在“理科物理”中可用毕奥-萨伐尔定律的安培形式 B=μ_0I/4π▽Ω来求得,但这毕奥-萨伐尔定律的安培形式的推导及应用它来求出磁偶极子激发的磁场,都与立体角Ω及立体     

关于讲全电流定律的一些意见

我们知道,描写稳恒电流所生磁场的定律有二,其一是毕奥——沙伐——拉普拉斯定律,它说明任何电流元|d|在任何给定点P所生磁场为其二即安培环路定律,它指出在任何闭合电流所生磁场中,沿任何闭合回路的H矢量的线积分等于通过这闭合回路内各电流强度代数和的4π倍,     

毕奥萨伐尔定律建立的探讨

毕奥萨伐尔定律是电磁学中一个重要的定律。它是法国科学家毕奥和萨伐尔合作研究发现载流长直导线对磁极作用反比于距离的实验结果,并确定了电流对磁极作用力为横向力。该定律是由实验方法得到的,为了能够更好掌握毕萨定律的建立过程,我们尝试根据电磁场理论,应用电磁场变换的关系式推导运动电荷产生的磁场。进而得出经典物理学上的重要电磁规律---毕奥萨伐尔定律。在该条件下求出的毕萨定律,不仅适用条件清晰明了,同时为应用相对性原理解决问题做了充足准备。     

在似稳条件下磁场的计算

在电磁学教学中计算似稳态的磁场时,一般教科书都明确指出,仍可用毕奥-沙伐尔定律,即(1)使用这一公式时,只需考虑真实电流,如低频交流电路中的传导电流、低速(v《c)运动电荷的运流电流,而不需考虑位移电流所激发的磁场。这就带来了几个问题:1.在计算低速运动电荷的磁场中为什么绝口不谈电荷运动引起的位移电流产生的磁场;2.考虑存在位移电流的情况下,安培环路定理必须修改而代之全电流定理 在真空情况下,可写为在磁场结构具有良好对称性的情况下用全电流定理求出磁场B,这是否会与根据(1)式计算出的结果相矛盾?3.在低频交流电路的局部地区,…     

演示实驗三則

一、验证毕奥-萨伐尔定律毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律是电磁学的基本定律,它是关于电流元产生磁场的规律。一般讲解这一定律时,由于各方面的原因,不可能分析它是怎样得到的,而只是作为实验和分析的结果直接引入。然而这一定律的形式比较复     

论证安培环路定律的两点补充

关于真空中磁场的安培环路定律常常“只给出无限长直导线情形的证明,并把闭合积分环路L限制在与导线垂直的平面里”[1],接着就把这个定律推广到任意形状的空间闭合回路和任意形状的电流中去应用,这使初学者往往产生某些疑虑.为此,建议作两点补充:一、直圆柱面上任意闭合回路的B的环流 假设有一无限长载流直导线,流过的电流为1,今作一个底面垂直直导线,半径为r的直圆柱面(图一).根据毕奥-萨伐尔定律,圆柱面上各点的B的大小为方向为该点所在圆周的切线方向.因此,沿圆周闭合回路的B的环流为今统直圆柱面一周,任意作一闭合回路abca,则记ds—C…     

能不能用安培环路定理求有限长载流导线周围的磁场?

这个问题的答案是否定的.根本的原因是安培环路定理是对稳恒电流成立的,而稳恒电流必须是闭合的(无限长载流导线则在无限远处闭合).有限长稳恒电流不能孤立存在,若考虑它不是无限长而是形成任一闭合电流的一部分,例如是正方形电流的一个边,则由于其它三边的存在,在一边周围总的磁场的分布并不具有对称性,因此不能用安培环路定理来求它所产生的磁场.有人将安培环路定理应用于有限长直线电流得出不论导线多长,其周围一点的磁场都是B= 的结果,这显然是不合理的,与由华奥-沙伐尔定律对有限长直线电流所得的结果不一致. 我们还可以由安培环路定…     

安培环路定律的推广式∮H·dl=(sum from i=1 to n)I_i-(sum from k=1 to m)(Ω_k/4π)I_k中修正项的物理意义

1980年胡昭煌指出[1].磁场中,沿任意封闭回路的中H·dl等于穿过积分路所包围的任意曲面S的电流的代数和∑Ii,加上所有电i=1流间断点的其中Ii为从S面后方穿至前方的电流取正值,反向者取负值,S面的正反面按积分路方向的右手螺旋.IK是从间断点流出的电流取正值,反向者取负值.ΩK是间断点对积分路所包围的曲面S所张的立体角,间断点在S面后方的取正值,在S面前方的取负值①. (1)式可从毕奥-沙伐尔定律导出②. 通常认为与毕一沙定律等价的磁场环路积分是安培环路定律:(3)式仅仅适用于封闭电流.(l)式比(3)式多了一个关于间断点立体角的修正项.…     

也谈稳恒磁场高斯定理的证明

循王旭同志的思路[注],我们不妨将证明作如下改进: (一)由毕奥-萨伐尔定律易知,任何电流元激发的磁场中的磁感应线,都是圆心在电流元所在的轴线上,而本身都在垂直于轴线的平面内的“心同轴圆”,故若电流元单独存在,则置于它所激发的磁场中的任何闭合曲面的磁通量为零。 (二)由于磁感应强度矢量遵从场的迭加原理,所以可以分割成电流元的任何电流所激发的磁场对于任何闭合曲面的通量都为零。 这样就从稳恒磁场的毕奥-萨伐尔定律证明了稳恒磁场的高斯定理。也谈稳恒磁场高斯定理的证明@严子尚$湖南湘潭师范专科学校《大学物理》 1982年第一期《…     

毕奥-萨伐尔定律建立过程中的数学分析

对于毕奥-萨伐尔定律建立过程中的数学分析进行了进一步研究,发现毕奥-萨伐尔定律的导出可以有严格的数学推导.而从数学的角度看,毕奥的弯折直导线实验是非常精巧的实验,在物理教学中具有重要意义.     

毕奥-萨伐尔定律的教学研究

文章主要针对普通物理教材中引入毕奥-萨伐尔定律的不足,给出我们在教学过程中的具体处理方法：用实验方法得到磁现象的电流本质;结合微积分的方法及类比的方法得出毕奥-萨伐尔定律;通过＂基本体验、发现问题、分析问题和解决问题＂的研究过程提出场的概念.该方法注重知识之间的逻辑关系,注重物理实验与理论的结合,注重物理学思想和方法的渗透.     

读“等效的磁荷观点”有感

文章在假想的“磁荷世界”中修改了麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式.由磁的库仑定律出发,并根据磁荷与电荷产生的电磁场的等效性,得到真空中静磁场的高斯定理和环路定理.仿照“电荷世界”中的电流定义了磁流强度,又根据磁场的相对论变换,由毕奥—萨伐尔定律和法拉第电磁感应定律得到稳恒电场D的高斯定理和环路定理.