高二物理競賽安培環(huán)路定理 課件

注意1、

安培環(huán)路定理1.安培環(huán)路定理在穩(wěn)恒磁場中，磁感強度B沿任何閉合路徑的線積分，等于這閉合路徑所包圍的各個電流之代數(shù)和的

倍——安培環(huán)路定理。2.電流

I

正負(fù)的規(guī)定：I與L

成右螺旋時，I為正；反之I為負(fù)。1.電流應(yīng)該是閉合的恒定電流。(2)若電流回路為螺旋形，而積分環(huán)路L

與N

匝電流鉸鏈，則證明示意圖拆成兩個電流回路：

abcfa

和cdefcIafbdceIILN(3)安培環(huán)路定理中的電流都應(yīng)該是恒定電流(閉合或延伸到無窮遠(yuǎn))。若通過以L為邊界所張的任何曲面(如S1、S2、…)的電流I相等，則此電流為恒定電流S1S2

IL問：1)B

是否與回路L

外電流有關(guān)？2)若，是否回路L上各處？

是否回路L

內(nèi)無電流穿過？練習(xí)：3.安培定理的物理意義靜電場的環(huán)路定理：穩(wěn)恒磁場的環(huán)路定理：安培環(huán)路定理反映了磁場的基本規(guī)律。說明：穩(wěn)恒磁場的性質(zhì)和靜電場不同，靜電場是保守場（是無旋場），穩(wěn)恒磁場是非保守場（是有旋場）◆前提條件：如果在某個載流導(dǎo)體的穩(wěn)恒磁場中，可以找到一條閉合環(huán)路L，該環(huán)路上的磁感強度B大小處處相等，B的方向和環(huán)路的繞行方向平行（或垂直），這樣利用安培環(huán)路定理求磁感強度B的問題，就轉(zhuǎn)化為求路徑的長度，以及求環(huán)路所包圍的電流代數(shù)和的問題，即1.方法◆適用范圍：電流的分布具有對稱性1.電流的分布具有無限長軸對稱性2.電流的分布具有無限大面對稱性3.各種圓環(huán)形均勻密繞螺繞環(huán)電流的分布具有無限長軸對稱性的載流導(dǎo)體，包括無限長載流圓柱體、無限長同軸電纜、無限長均勻密繞螺繞環(huán)。III電流的分布具有無限大面對稱性的載流導(dǎo)體，包括無限大均勻載流平面、載流平板。各種形狀橫截面的圓環(huán)形均勻密繞螺繞環(huán)I矩形截面圓形截面利用安培環(huán)路定理求磁場的基本步驟：1.首先用磁場疊加原理對載流體的磁場作對稱性分析；2.根據(jù)磁場的對稱性和特征，選擇適當(dāng)形狀的環(huán)路，使B能以標(biāo)量的形式從積分號內(nèi)提出；3.利用環(huán)路定理求磁感強度。例1

無限長載流直螺線管內(nèi)的磁場2.幾個典型的例子解：1)

對稱性分析：螺線管內(nèi)的磁感線是一組平行于軸線的直線；且距軸線同遠(yuǎn)的點其B

的大小相同；外部磁感強度趨于零，即B=0。PIIB1B2用磁場疊加原理作對稱性分析：B結(jié)論：無限長載流螺線管內(nèi)部磁場處處相等（均勻場），外部磁場為零。2)選回路