2021-2022学年高二物理竞赛课件：安培环路定律.pptx

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1、第四节第四节第四节第四节安培环路定律安培环路定律安培环路定律安培环路定律Bldl.=?=Eldl.0 2-2-3 安培环路定律安培环路定律一、安培环路定律一、安培环路定律1.圆形环路圆形环路BIrlBldl.BIrl1.圆形环路圆形环路Bldl.Bldl cos00=BIrl1.圆形环路圆形环路Bldl.Bldl cos00=BIrl1.圆形环路圆形环路=B 2r.Bldl.Bldl cos00=BIrl1.圆形环路圆形环路=B 2r.=2I2rr0Bldl.Bldl cos00=BIrl1.圆形环路圆形环路=B 2r.=2I2rr0=I0Bldl.Bldl cos00=BIrl1.圆形环路圆

2、形环路=B 2r.=2I2rr0=I02.平面内环路平面内环路.IBldl.Bldl cos00=BIrl1.圆形环路圆形环路=B 2r.=2I2rr0=I02.平面内环路平面内环路Bldl.BdlIrBldl.Bldl cos00=BIrl1.圆形环路圆形环路=B 2r.=2I2rr0=I02.平面内环路平面内环路Bldl.l=2Idl cosr0.rBdlIBldl.Bldl cos00=BIrl1.圆形环路圆形环路=B 2r.=2I2rr0=I02.平面内环路平面内环路Bldl.l=2Idl cosr0.rBdlIdr=dl cosBldl.Bldl cos00=BIrl1.圆形环路圆形

3、环路=B 2r.=2I2rr0=I02.平面内环路平面内环路Bldl.l=2Idl cosr0dr=dl cos2Idr=r0.rBdlIdBldl.Bldl cos00=BIrl1.圆形环路圆形环路=B 2r.=2I2rr0=I02.平面内环路平面内环路Bldl.l=2Idl cosr0dr=dl cos2Idr=r0.rBdlId2Id=0Bldl.Bldl cos00=BIrl1.圆形环路圆形环路=B 2r.=2I2rr0=I02.平面内环路平面内环路Bldl.l=2Idl cosr0dr=dl cos2Idr=r0.rBdlId2Id=0=2I2.=I00Bldl.dlIdldlB3.

4、任意环路任意环路Bldl.dldldldl+()Bl.Bl.Bl.+=IdldlBdl3.任意环路任意环路Bldl.dldldldl+()Bl.Bl.Bl.+=IdldlBdl3.任意环路任意环路0BdlBldl.dldldldl+()Bl.Bl.Bl.+=IdldlBdl3.任意环路任意环路0BdlI0Bldl.dldldldl+()Bl.Bl.Bl.+=IdldlBdl3.任意环路任意环路Bdl0I=+0Bldl.dldldldl+()Bl.Bl.Bl.+=IdldlBdl3.任意环路任意环路Bdl分析分析:若环路绕行方向相反，则：若环路绕行方向相反，则：0I=+0Bldl.=I0Bldl

5、.dldldldl+()Bl.Bl.Bl.+=IdldlBdl3.任意环路任意环路Bdl分析分析:若环路绕行方向相反，则：若环路绕行方向相反，则：结论：结论：电流方向和回路绕行方向构成右旋关系电流方向和回路绕行方向构成右旋关系的取正值，反之取负值。的取正值，反之取负值。0I=+0Bldl.=I0 安培环路定律安培环路定律：磁感应强度沿任意闭合：磁感应强度沿任意闭合路径一周的线积分等于穿过闭合路径所包围路径一周的线积分等于穿过闭合路径所包围面积的电流面积的电流(自由和束缚自由和束缚)代数和的代数和的o倍，即倍，即Bldl.=I0物理意义：物理意义：Bldl.=0B 是有旋场，非保守场是有旋场，非

6、保守场 4.若电流在环路外面若电流在环路外面Bldl.=0I.L1L2L若有三个电流穿过环路若有三个电流穿过环路I1I2I3l电流正负符号按右手螺旋定则：电流正负符号按右手螺旋定则：电流和回路绕行方向构成右旋关系的取电流和回路绕行方向构成右旋关系的取正值，反之取负值。若电流在环路外面，则正值，反之取负值。若电流在环路外面，则不计。不计。举例说明：举例说明：l+II1I2I3l电流正负符号按右手螺旋定则：电流正负符号按右手螺旋定则：电流和回路绕行方向构成右旋关系的取电流和回路绕行方向构成右旋关系的取正值，反之取负值。若电流在环路外面，则正值，反之取负值。若电流在环路外面，则不计。不计。若有三个电

7、流穿过环路若有三个电流穿过环路举例说明：举例说明：l+I+-则有：则有：Bldl.=I1I2I3+l电流正负符号按右手螺旋定则：电流正负符号按右手螺旋定则：电流和回路绕行方向构成右旋关系的取电流和回路绕行方向构成右旋关系的取正值，反之取负值。若电流在环路外面，则正值，反之取负值。若电流在环路外面，则不计。不计。若有三个电流穿过环路若有三个电流穿过环路举例说明：举例说明：I3-I2+I1+0()安培环路定律安培环路定律：磁场强度磁场强度沿任意闭合沿任意闭合路径一周的线积分等于穿过闭合路径所包围路径一周的线积分等于穿过闭合路径所包围面积的面积的自由电流自由电流 I Io o 代数和，即代数和，即H

8、ldl.=Io物理意义：物理意义：Hldl.=0H 是有旋场，非保守场是有旋场，非保守场磁场强度磁场强度：H=B/（为介质的为介质的磁导率）磁导率）二、环路定律的应用二、环路定律的应用1.直长通电螺线管直长通电螺线管二、环路定律的应用二、环路定律的应用.+1.直长通电螺线管直长通电螺线管二、环路定律的应用二、环路定律的应用.+1.直长通电螺线管直长通电螺线管二、环路定律的应用二、环路定律的应用.+HBldl.+Babcd1.直长通电螺线管直长通电螺线管二、环路定律的应用二、环路定律的应用=Bldl.=B dl.abB dl.bcB dl.cdB dl.da+.+Babcd1.直长通电螺线管直长

9、通电螺线管二、环路定律的应用二、环路定律的应用Bldl.=B dl.abB dl.bcB dl.cdB dl.da+=B dl.ab.+Babcd1.直长通电螺线管直长通电螺线管二、环路定律的应用二、环路定律的应用Bldl.=B dl.abB dl.bcB dl.cdB dl.da+=B dl.ab0.+Babcd1.直长通电螺线管直长通电螺线管二、环路定律的应用二、环路定律的应用Bldl.=B dl.abB dl.bcB dl.cdB dl.da+=B dl.ab+00.+Babcd1.直长通电螺线管直长通电螺线管二、环路定律的应用二、环路定律的应用Bldl.=B dl.abB dl.bcB

10、 dl.cdB dl.da+=B dl.ab+000.+Babcd1.直长通电螺线管直长通电螺线管二、环路定律的应用二、环路定律的应用Bldl.=B dl.abB dl.bcB dl.cdB dl.da+=B dl.ab+000=Bdlabcos 00.+Babcd1.直长通电螺线管直长通电螺线管二、环路定律的应用二、环路定律的应用Bldl.=B dl.abB dl.bcB dl.cdB dl.da+=B dl.ab+000=Bdlabcos 00Bdlab=B ab.+Babcd1.直长通电螺线管直长通电螺线管二、环路定律的应用二、环路定律的应用Bldl.=B dl.abB dl.bcB d

11、l.cdB dl.da+=B dl.ab+000=Bdlabcos 00Bdlab=n ab I=B ab.+Babcd1.直长通电螺线管直长通电螺线管二、环路定律的应用二、环路定律的应用0Bldl.=B dl.abB dl.bcB dl.cdB dl.da+=B dl.ab+000=Bdlabcos 00Bdlab=n ab I=B ab.+Babcd1.直长通电螺线管直长通电螺线管(n：单位长度上的匝数单位长度上的匝数)二、环路定律的应用二、环路定律的应用0Bldl.=B dl.abB dl.bcB dl.cdB dl.da+=B dl.ab+000=Bdlabcos 00Bdlab=n

12、ab I=B abnB=I.+Babcd1.直长通电螺线管直长通电螺线管(n：单位长度上的匝数单位长度上的匝数)二、环路定律的应用二、环路定律的应用00II2.环形螺线管环形螺线管R1R2.+.R1R2.+.II2.环形螺线管环形螺线管R1R2.+.BII2.环形螺线管环形螺线管Bldl.=Bdl cos 00lrR1R2.+.BII2.环形螺线管环形螺线管Bldl.=Bdl cos 00Bldll=r2B=rR1R2.+.BII2.环形螺线管环形螺线管Bldl.=Bdl cos 00Bldll=r2=NIB=N 匝数匝数rR1R2.+.:()BII2.环形螺线管环形螺线管0Bldl.=Bdl

13、 cos 00.Bldll=r2=BB=r2NI=N 匝数匝数rR1R2.+.:()BII2.环形螺线管环形螺线管0NI0Bldl.=Bdl cos 00.Bldll=r2=BB=r2NI=N 匝数匝数rR1R2.+.:()BIIBrR1R202.环形螺线管环形螺线管0NI0IR3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场IR设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场Rr IR设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场1.Rr Bldl

14、.=B dl cos 0l0IIdSBRr设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场1.Rr Bldl.=B dl cos 0l=r2B0IIdSBRr设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场1.Rr Bldl.=B dl cos 0l=r2B=0IIIdSBRr设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场1.0Rr=Bldl.=B dl cos 0l=r2B=0II.

15、dSsIIdSBRr设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场1.0Rr=Bldl.=B dl cos 0l=r2B=0II.dSs=.dSscos 00IIdSBRr设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场1.0Rr=Bldl.=B dl cos 0l=r2B=0II.dSs=.dSscos 00dSs=IIdSBRr设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场1.0

16、Rr=Bldl.=B dl cos 0l=r2B=0II.dSs=.dSscos 00dSs=R22rI=IIdSBRr设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场1.0Rr=Bldl.=B dl cos 0l=r2B=0II.dSs=.dSscos 00dSs=R22r2rIIR2=IIdSBRr设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场1.0Rr=Bldl.=B dl cos 0l=r2B=0II.dSs=.dSscos 00dSs=R22r

17、2rIIIR2=I=R22r或：或：(IIdSBRr设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场1.0Rr=Bldl.=B dl cos 0l=r2B=0II.dSs=.dSscos 00dSs=R22r2rIIIR2=I=R22rI或：或：()IIdSBRr设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场1.0Rr=Bldl.=B dl cos 0.l=r2BB=0II.dSs=.dSscos 00dSs=R22r2rIIIR2=I=R22rI或：或：()IIdSBRr设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。均匀分布在整个横截面上。3.均匀通电直长圆柱体的磁场均匀通电直长圆柱体的磁场1.02Ir0Rr=2.IRBrr2B=IRr2.0IRBrr2B=IB=Rr2.r2I00IRBrr2B=IB=Rr2.r2I0BrR2IrR2000