载流二次曲线磁场

在研究稳恒电流的磁场时,一般所碰到的是其电流分布为直线和圆,实际上载流线为二次曲线型也是一种典型的电流分布。在极坐标系下二次曲线具有统一的方程形式,采用新的分解方法求得空间磁场分布的统一表达式,并利用计算机数值方法描绘出二次曲线的空间磁场分布情况。     

关于载流导线所受磁场力的计算

指出了在求解载流导线所受磁场力时，单纯应用矢量积分在理论上是不完备的。为此，需根据由安培定律ｄＦ＝Ｉｄｌ×Ｂ所提供的力系特点，补充求解合力作用点的有关方程。     

载流二次曲线焦点的磁场

在研究稳恒电流的磁场时,我们通常所碰到的是其电流分布为直线和圆,或者是二者的组合,很少接触到其它类型的电流分布.实际上载流线为二次曲线型也是一种典型的电流分布.当然要求出其在空间任意点的磁场分布,同求圆电流的任意点磁场分布一样,要牵涉到较深的数学知识.但是对其中的一些特殊点,如焦点的磁场,只要采取适当的方法,可以求得简单结果. 我们知道在直角坐标系下抛物线,椭圆,双曲线的标准方程分别为:其中p是抛物线焦点到准线的距离.a,b对于椭圆即为长、短半轴;对于双曲线即为实、虚半轴.现在我们以抛物线为例来研究真空中载流二次曲线…     

载流螺线管周围的磁场

在任何一本物理学书中,几乎都有对于载流螺线管的磁场的叙述.然而这些书中着重描写的大多是关于螺线管内部的磁场,对于螺线管外的磁场这个问题,尚有进一步讨论之必要.一、问题的提出 有这样一个问题: 在载流螺线管外面环绕一周(见图11)的环路L上,φB·dl等于多少?[1] 对于这个问题,通常有两种解释,一曰:如果螺线管是密绕的,那末φB· dl= 0;二曰:如果认为螺线管并非理想的密绕,必有漏磁通存在,因而中φB·dl=u0i(其中i为导体中通过的电流).这两种解释那个正确呢?一般说来,在处理有关载流螺线管的问题时,在未加特别说明的情况下,大多认为是…     

圆形载流导线的磁场

给出了圆形载流导线产生的矢势，并利用磁感应强度与矢势的关系导出了此导线在空间任意点的磁场．     

均匀恒磁场中载流导线的磁场计算问题

对于任意截面的载流导体在垂直均匀磁场中所生的影响问题研究得还不够,最近看到有关椭圆截面的导线表面上的磁场的文献。本文指出,如果导线的截面曲线是由保角变换得到的曲线坐标中的一个坐标等于常数表出,则此问题可以容易地解出,即导线内外的磁场可以求得。     

载流圆环在磁场所受的张力

在计算载流圆环在磁场中产生的张力时,通常我们只计算由外磁场所引起的张力.其实,圆环所载电流激发的场(下称自场)对张力也有贡献.尤其是当所载电流甚大时,其贡献不可忽略.本文着重讨论自场所引起的张力.一、圆形电流的自场B自对张力的贡献T自 图一是半径为R载电流I的圆环.想象地将它分割为l2与dl;两部分.取dl;为研究对象.l2中的电流所激发的磁场对电流元Idl1有磁力dF自作用.在dl1与l2的接触处,有机械作用力T自.对dl1应用牛顿第二定律即可求得T自. 1求自场B自I2上任一电流元Idl2所激发的磁场在P点的磁感应dB自按毕奥——萨伐尔定律为 …     

有限K厚壁载流螺线管的磁场分布

对于通以恒定电流的有限长厚壁螺线管,用柱函数展开法推导出矢势的表达式,再根据磁感应强度与矢势的关系式得出磁场的积分形式表达式.用直接积分的方法,计算出厚壁螺线管内部和外部的磁场分布的级数表达式.另外还用本文得出的公式求得中轴线上的磁场.     

在磁场中载流导线受力的起因

本文主要目的是从电子运动和霍耳电场概念出发，来阐明导线在外磁场中受的安培力ｄＦ＝Ｉ（ｄｌ×Ｂ）的起因，以及传递过程．     

无限长载流螺线管磁场的初等计算

无限长载流螺线管外部的磁感应强度B是不等于零的.这一结论在某些教材[1]和文章[2]中已有较详尽的证明.本文给出计算螺线管内、外磁场的一种较为简单的初等方法. 通常的螺线管由缠绕在直园柱面上的螺旋形导线构成(见图一).若螺线管的半径为R,导线与园柱面母线方向成一角度α(对真实的螺旋线,a可以接近π/2,但aπ/2),将园柱面展开成为平面(见图2),由螺旋线的性质可以容易地得到其螺距d与a、R之间的关系: ZOR。_。_。、..、._…._d一——.螺线管单位长度上的匝数 dZHR”“”可见,。是受到a(或d)的制约的.由日二可知,一厘螺旋线导线的长度7…     

载流直螺线管磁场的三维数值解

本文利用严格的解析和数值方法讨论了载流直螺线管产生的三维磁场 ,并在计算机上进行了高精度的数值计算。     

有限长厚壁载流螺线管的磁场分布

对于通以恒定电流的有限长厚壁螺线管,用柱函数展开法推导出矢势的表达式,再根据磁感应强度与矢势的关系式得出磁场的积分形式表达式．用直接积分的方法,计算出厚壁螺线管内部和外部的磁场分布的级数表达式．另外还用本文得出的公式求得中轴线上的磁场．     

旋转带电圆柱体的静磁场

利用1/︱r-r︱的柱函数展开式及特殊函数的性质,计算出了旋转有限长带电圆柱体的空间磁场分布,并对结果进行了讨论.     

镜像对称的载流导线磁场方向的分析

电磁场的对称性分析在大学物理教学中有着极其重要的地位,但是现有的大学物理教材很少给出如何利用稳恒磁场的对称性来分析磁感强度的方向.文章针对此问题应用毕奥-萨伐尔定律并结合矢量的分解更加便捷地分析了一对镜像对称的载流导线在中间面上任意点处的磁场方向:其方向必定垂直于该面.应用这一结论可以很容易判断出像密绕螺线管、直螺线管和圆柱形导线等这一类电流分布具有镜像对称的载流导线在其中间面上的磁感强度的方向.     

载流有限长密绕螺线管的磁场分布

对于通以恒定电流的有限长螺线管,首先用柱函数展开法推导出矢势的表达式,再利用磁感应强度与矢势的关系式,得出积分形式的磁场表达式.然后用直接积分的方法计算出磁场分布的级数表达式.最后讨论了某些特殊位置处的磁场.     

载流回路受磁场作用的一般运动趋势

本文根据学生学习的实际需求，从磁场做功和能量转换的角度论证了载流回路受磁场作用的一般运动趋势．     

疏松载流螺线管轴线上磁场的分布研究

疏松载流螺线管轴线上磁场实验的设计可以测量螺线管轴线不同位置上的轴向磁场和径向磁场,实验结果与数值计算结果吻合。另外,从该实验测量结果发现疏松型螺线管轴线上的轴向磁场与螺距呈近似线性关系。这些工作不仅可作为大学物理实验课的选做内容,还可以为设计基于测量磁场的位移和应力传感器提供依据。