安培環(huán)路定理怎么理解

發(fā)布時間:2025-09-29 16:44:23 瀏覽次數(shù):5

安培環(huán)路定理(Ampere Circuital Theorem)是在穩(wěn)恒磁場中,磁感應(yīng)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的代數(shù)和乘以磁導(dǎo)率。它反映了穩(wěn)恒磁場的磁感應(yīng)線和載流導(dǎo)線相互套連的性質(zhì)。

安培環(huán)路定理可以由畢奧-薩伐爾定律導(dǎo)出,它反映了穩(wěn)恒磁場的磁感應(yīng)線和載流導(dǎo)線相互套連的性質(zhì)。在垂直于長直載流導(dǎo)線的平面內(nèi),以載流導(dǎo)線為圓心作一條半徑為r 的圓形環(huán)路l,根據(jù)安培環(huán)路定理,在這圓周上任一點的磁感強度H的大小為 其方向與圓周相切。取環(huán)路的繞行方向為逆時針方向,取線元矢量dl,則H與dl間的夾角,H沿這一環(huán)路 l 的環(huán)流為 式中積分 是環(huán)路的周長。于是上式可寫成為 從上式看到,H沿此圓形環(huán)路的環(huán)流 只與閉合環(huán)路所包圍的電流I 有關(guān),而與環(huán)路的大小、形狀無關(guān)。

對稱環(huán)路包圍電流 在垂直于長直載流導(dǎo)線的平面內(nèi),環(huán)繞載流直導(dǎo)線作一條任意環(huán)路l,取環(huán)路的繞行方向為逆時針方向。在環(huán)路上任取一段線元dl,載流直導(dǎo)線在線元dl處的磁感強度B大小為 H與dl的夾角為,則H對dl的線積分為 直導(dǎo)線中心向線元的張角為,則有,所以有 可見,H對dl的線積分與到直導(dǎo)線的距離無關(guān)。

結(jié)論 所以有從載流直導(dǎo)線中心O出發(fā),可以作許多條射線,將環(huán)路分割成許多成對的線元,磁感強度對每對線元的標量積之和,都有上式的結(jié)果,故 即環(huán)路不包圍電流時,B的環(huán)流值為零。

安培環(huán)路定理反映了磁場的基本規(guī)律。和靜電場的環(huán)路定理相比較,穩(wěn)恒磁場中B的環(huán)流說明穩(wěn)恒磁場的性質(zhì)和靜電場不同,靜電場是保守場,穩(wěn)恒磁場是非保守場。

安培環(huán)路定理
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