电工学习网

 找回密码
 立即注册

安培环路定理的表述和证明

2015-10-13 07:35| 编辑:电工学习网| 查看: 91485| 评论: 0

磁感应线是套连载闭合载流回路上的闭合线。若取磁感应强线的环路积分,则因B与dL的夹角θ=0,cosθ=1,故在每条线上,从而。安培环路定理就是反映磁感应这一特点的。

安培环路定理:磁感应强度沿任何闭合环路L的线积分,等于穿过这环路所有电流强度的代数和的μ0倍。用公式表示有:
其中电流I的正负规定如下:当穿过回路L的电流方向与回路L的环绕方向服从右手法则时,I>0,反之,I<0。如果电流不穿过回路L,则它对上式右端无贡献。

安培环路定理的证明,如图:
dL是L上的线元,dL'代表载流回路L'上的线元。按照毕奥-萨伐尔定律:
    
其中代表dS对场点P所张的立体角dω,沿L'的积分代表整个载流回路作位移-dl时扫过的带状面对P点所张的立体角ω。所以
假设以L'为边界作一曲面S',S'对P点也张有一定的立体角Ω。当L'平移时,Ω随之改变。如上图L2'和L1'分别是L'沿-dl平移前后的新、旧位置,令S2'和S1'代表S'的相应位置,Ω2和Ω1代表相应的立体角。因S2'和S1'和带状面组成闭合曲面,它对于外边的P点所张的总立体角Ω2-Ω1+ω=0,所以:
        
由于dl是任意的,从而,即磁场正比于载流线圈对场点所张立体角的梯度。
假设场点P沿闭合的安培环路L移动一周,则环路积分 将正比于立体角Ω在此过程中的总改变量ΔΩ。如果L不与L'套连,则ΔΩ=0,于是: 但是,当L与L'套连时,ΔΩ=4π。因此: 。所以安培环路定理得证。
注意:该定理表达式中各物理量的意义。I只包括穿过闭合回路L的电流。B代表空间所有电流产生的磁场强度的矢量和,其中也包括那些不穿过L的电流产生的磁场,只不过后者的磁场沿闭合环路积分后的总效果为0。I只包括穿过闭合回路L的电流。

看过《安培环路定理的表述和证明》的人还看了以下文章:

发表评论

最新评论

  • 电通量定义和公式
  • 毕奥-萨伐尔定律及毕奥-萨伐尔定律应用举例
  • 应用高斯定理求场强
  • RC并联电路与RL并联电路
  • 磁导率单位及计算公式
  • 安培环路定理的表述和证明

电工学习网 ( )

GMT+8, 2023-4-13 00:59

Powered by © 2011-2022 www.shop-samurai.com 版权所有 免责声明 不良信息举报

技术驱动未来! 电工学习网—专业电工基础知识电工技术学习网站。

栏目导航: 工控家园 | 三菱plc | 西门子plc | 欧姆龙plc | plc视频教程

返回顶部