最新安培环路定理PPT课件.ppt

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1、安培环路定理安培环路定理圆弧形电流圆弧形电流在在圆心圆心处的磁场处的磁场圆环形电流中心的磁场圆环形电流中心的磁场安培安培(Ampere,1775-1836)法国物理学家，电动力学的创始人。法国物理学家，电动力学的创始人。1805年年担任法兰西学院的物理教授，担任法兰西学院的物理教授，1814年参加了年参加了法国科学会，法国科学会，1818年担任巴黎大学总督学，年担任巴黎大学总督学，1827年被选为英国皇家学会会员。他还是柏年被选为英国皇家学会会员。他还是柏林科学院和斯德哥尔摩科学院院士。林科学院和斯德哥尔摩科学院院士。安培在电磁学方面的贡献卓著，发现了一系安培在电磁学方面的贡献卓著，发现了一系

2、列的重要定律、定理，推动了电磁学的迅速列的重要定律、定理，推动了电磁学的迅速发展。发展。1827年他首先推导出了电动力学的基年他首先推导出了电动力学的基本公式，建立了电动力学的基本理论，成为本公式，建立了电动力学的基本理论，成为电动力学的创始人。电动力学的创始人。三、安培环路定理（律）三、安培环路定理（律）L1 1、内容、内容在稳恒电流的磁场中，磁感应强在稳恒电流的磁场中，磁感应强度度 沿任何闭合回路沿任何闭合回路L的线积分的线积分（环流），等于穿过这回路的所（环流），等于穿过这回路的所有电流强度代数和的有电流强度代数和的0倍，数学倍，数学表达式：表达式：2.验证：验证：o 设设 与与 成成右

3、右螺旋关系螺旋关系（1）设闭合回路）设闭合回路 l 为圆形回为圆形回路路,载流长直导线位于其中心载流长直导线位于其中心（2）多电流情况）多电流情况 注：结果对注：结果对任意任意形状形状的回路，的回路，任意任意形状的形状的闭合闭合电流电流（伸向无限远的电流伸向无限远的电流）均成立均成立.安培环路定理安培环路定理安培环路定理安培环路定理 即在真空的稳恒磁场中，磁感应强度即在真空的稳恒磁场中，磁感应强度 沿任沿任一一闭合路径闭合路径的积分的值，等于的积分的值，等于 乘以该闭合路径乘以该闭合路径所所包围的各电流的代数和包围的各电流的代数和.(注意电流强度的正负号注意电流强度的正负号)3.3.安培环路定

4、理的安培环路定理的意义意义2)2)反映了磁感应线与电流的互相套联。反映了磁感应线与电流的互相套联。1)1)表征了表征了 对任意闭合曲线的环流不恒等于零；对任意闭合曲线的环流不恒等于零；磁场是涡旋场磁场是涡旋场磁场是非保守场磁场是非保守场总结：总结：（没有磁势的概念）（没有磁势的概念）4.4.正确理解安培环路定理需正确理解安培环路定理需注意的问题注意的问题.).上各点的应是空间中所有闭合稳恒电流在该处产上各点的应是空间中所有闭合稳恒电流在该处产生的的矢量和生的的矢量和（类似高斯定理中的类似高斯定理中的）3)安培环路定理仅适用于闭合稳恒电流产生的磁场安培环路定理仅适用于闭合稳恒电流产生的磁场.随时

5、间变化的磁场随时间变化的磁场一段电流的磁场一段电流的磁场均不适用均不适用.2).电流是指闭合路径所包围并穿过的的代数和电流是指闭合路径所包围并穿过的的代数和.（是指以（是指以 为边界的任意曲面内的闭合稳恒电流）为边界的任意曲面内的闭合稳恒电流）与与 绕向成右旋关系绕向成右旋关系与与 绕向成左旋关系绕向成左旋关系4)4)规定规定例如：例如：无源场无源场有源场有源场高斯定理高斯定理保守场、有势场保守场、有势场环路定理环路定理比较比较静电场静电场稳恒稳恒磁场磁场非保守场、无势场非保守场、无势场（涡旋场）（涡旋场）求解具有某些求解具有某些对称对称性的磁场分布性的磁场分布求解具有某些求解具有某些对称对称

6、分布的静电场分布的静电场四、安培环路定理的应用四、安培环路定理的应用1.分析磁场的对称性：根据电流的分布来分析；分析磁场的对称性：根据电流的分布来分析；2.通过场点恰当选取合适的闭合积分路径；通过场点恰当选取合适的闭合积分路径；3.规定积分回路的正绕向，确定回路内电流的正负；规定积分回路的正绕向，确定回路内电流的正负；4.列安培环路定理方程，求出列安培环路定理方程，求出B。电场的高斯定理磁场的安培环路定理 例例1 求长直密绕螺线管内磁场求长直密绕螺线管内磁场（已知（已知 n I）解解 1)对称性分析螺旋管内为均匀场对称性分析螺旋管内为均匀场,方向沿方向沿轴向轴向,外外部磁感强度趋于零部磁感强度

7、趋于零，即，即 .2)选回路选回路 .+磁场磁场 的方向与的方向与电流电流 成成右螺旋右螺旋.MNPO 无限长载流螺线管内部磁场处处相等无限长载流螺线管内部磁场处处相等,外部磁场外部磁场为零为零.且内部磁感应强度为且内部磁感应强度为代入公式：代入公式：当当 时，螺绕环内可视为均匀场时，螺绕环内可视为均匀场.例例2 求载流螺绕环内的磁场求载流螺绕环内的磁场（已知（已知 n N I）2）选回路选回路(顺时针圆周顺时针圆周).解解 1）对称性分析；环内对称性分析；环内 线为同心圆，环外线为同心圆，环外 为零为零.令令即即例例3无限长载流圆柱面的磁场无限长载流圆柱面的磁场,已知总电流强度为已知总电流强度为I解解重要结论重要结论例例4 无限长载流圆柱体电流的磁场无限长载流圆柱体电流的磁场,已知总电流为已知总电流为 I解解 1）对称性分析对称性分析 2）选取回路选取回路 的方向与的方向与 成右螺旋成右螺旋例例5 在一无限大的导体平板上均匀流有电流密度为在一无限大的导体平板上均匀流有电流密度为 j 的面电流，求平板两侧的磁感应强度。的面电流，求平板两侧的磁感应强度。dIdId Bj课本例课本例8-7俯视图俯视图先判断方向先判断方向BBMNOP=2 B l=j l0mB=j/20m故故jMN解：解：恰当选取闭合回路l小小 结结高斯定理高斯定理安培环路定理安培环路定理