1、會計(jì)學(xué)1物理電流物理電流(dinli)和磁場和磁場第一頁，共80頁。一. 電流(dinli) 1.電流：導(dǎo)體中帶電粒子（載流子）的定向(dn xin)運(yùn)動。2.形成電流的條件: 1)導(dǎo)體中有載流子：2) 導(dǎo)體中有電場存在或?qū)w兩端有電勢差。在半導(dǎo)體中是電子或空穴在金屬中是電子在電解質(zhì)溶液中是離子二、電流的方向SI正電荷移動的方向定義為電流的方向電流的方向與自由電子移動的方向是相反的。第1頁/共80頁第二頁，共80頁。電流(dinli)強(qiáng)度：單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某一截面的電量。 是表示電流(dinli)強(qiáng)弱的物理量。 I為標(biāo)量(bioling)。 單位：1A=1C/s三. 電流強(qiáng)度(din li

2、qin d)IdqdtI四. 電流密度矢量電阻法勘探礦藏時(shí)的電流分布描述導(dǎo)體中電流場分布或?qū)w中某一點(diǎn)的電荷定向運(yùn)動情況的物理量第2頁/共80頁第三頁，共80頁。cosdSdS 1.電流密度: 電流密度矢量的方向?yàn)榭臻g(kngjin)某點(diǎn)處正電荷的運(yùn)動方向, 它的大小等于通過該點(diǎn)垂直于電荷運(yùn)動方向的單位截面上所的電流。dSdIJSdJJdSJdSdIcosISdJ通過(tnggu)面元dS的電流面元dS處電流密度第3頁/共80頁第四頁，共80頁。SSSdJdII反向與同向與vJqvJq, 0, 0對一有限(yuxin)的面S ： 2.電流密度與載流子的運(yùn)動速度(sd)的關(guān)系qnvdSdtdqd

3、IvdtqndSdqqnvdSdIJIdSvnrvdt設(shè)導(dǎo)體中每個(gè)載流子帶電為q,載流子密度為n，載流子的平均速度（漂移速度）為 ，則dt時(shí)間內(nèi)通過垂直于運(yùn)動方向的面元 的電量為：vdSvqnJ 電流強(qiáng)度(din li qin d)就是電流密度通過某截面的通量。第4頁/共80頁第五頁，共80頁。根據(jù)電荷守恒定律，在單位時(shí)間內(nèi)通過(tnggu)閉合曲面向外流出的電荷，等于此閉合曲面內(nèi)單位時(shí)間所減少的電荷對于任意一個(gè)(y )閉合曲面，凈流出閉合曲面的電流等于單位時(shí)間內(nèi)從閉合曲面向外流出的電荷，即為SSdJIdtdqdtdqdtdqint五. 電流(dinli)的連續(xù)性方程dtdqSdJsint（電

4、流連續(xù)性方程）SdSne第5頁/共80頁第六頁，共80頁。電流連續(xù)性方程(fngchng)的物理意義：電流線是終止或發(fā)出于電荷(dinh)發(fā)生變化的地方。 如果閉合曲面S內(nèi)有正電荷(dinh)積累起來，則流入S面內(nèi)的電荷(dinh)量多于流出的電荷(dinh)量，即進(jìn)入S面的電流線多于從S面出發(fā)的電流線，所多余的電流線便終止于正電荷(dinh)積累的地方。電流(dinli)連續(xù)性方程dtdqSdJsint0JI, 0SintdSdtdq則第6頁/共80頁第七頁，共80頁。0intdtdq隨時(shí)間變化，即：電荷在空間的分布應(yīng)不六、恒定電流：導(dǎo)體內(nèi)各處電流密度不隨時(shí)間(shjin)改變的電流。0sS

5、dJ穩(wěn)恒電流的電流線不可能在任何地方中斷，永遠(yuǎn)是連續(xù)(linx)的曲線。通過導(dǎo)體任意(rny)截面的電流是恒定的恒定電流穩(wěn)恒電流的電路必須是閉合的。第7頁/共80頁第八頁，共80頁。幾種(j zhn)典型的電流分布粗細(xì)均勻的金屬(jnsh)導(dǎo)體粗細(xì)不均勻(jnyn)的金屬導(dǎo)線電流密度 電流線: 形象反映導(dǎo)體中電流的分布。第8頁/共80頁第九頁，共80頁。同軸電纜(tn zhu din ln)中的漏電流半球形接地電極附近(fjn)的電流幾種(j zhn)典型的電流分布第9頁/共80頁第十頁，共80頁。 1900年特魯?shù)拢≒.Drude）首先提出用金屬中自由電子的運(yùn)動來解釋金屬導(dǎo)電性問題，以后(y

6、hu)洛倫茲進(jìn)一步發(fā)展了特魯?shù)碌母拍?，建立了金屬的?jīng)典電子理論。金屬導(dǎo)電(dodin)的經(jīng)典電子理論的基本框架金屬中的正離子按一定的方式排列(pili)為晶格；從原子中分離出來的外層電子成為自由電子；自由電子的性質(zhì)與理想氣體中的分子相似，形成 自由電子氣；大量自由電子的定向漂移形成電流。 第10頁/共80頁第十一頁，共80頁。+金屬中的離子(lz)與自由電子示意圖第11頁/共80頁第十二頁，共80頁。 當(dāng)金屬中有電場時(shí)，每個(gè)自由電子都因受到電場力的作用(zuyng)而加速，即在無規(guī)則的熱運(yùn)動上疊加一個(gè)定向運(yùn)動。 自由電子在運(yùn)動過程中頻繁地與晶格碰撞(pn zhun)，碰后電子向各個(gè)方向運(yùn)動的幾

7、率相等。因此可認(rèn)為每個(gè)電子在相鄰兩次碰撞(pn zhun)間做初速為零勻加速直線運(yùn)動。 大量自由電子的統(tǒng)計(jì)平均，就是以平均定向漂移速度 逆著電場線漂移。v金屬中的自由電子(z yu din z)在電場中的運(yùn)動第12頁/共80頁第十三頁，共80頁。無外電場時(shí)無外電場時(shí)： 0v 有外電場時(shí)有外電場時(shí)： 第 i 個(gè)電子iiitmEevv0 在在時(shí)時(shí)刻刻 t,對所有電子求對所有電子求統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)平均平均即即得得漂漂移移速度速度： ntmEevnii/ ,1 一. 經(jīng)典微觀(wigun)圖像結(jié)論：自由電子的定向運(yùn)動是一段一段加速運(yùn)動的接替，各段加速運(yùn)動都是從定向速度(sd)為零開始。第13頁/共80頁第十四

8、頁，共80頁。venJmEevEmneJ2二. 歐姆定律及其微分形式EJ12mne1. 歐姆定律：RUI URI+_均勻(jnyn)電路的歐姆定律： 一段導(dǎo)線中的電流I 與其兩端的電勢差U 成正比 SdlR SlR ：電阻率 =1/ ：電導(dǎo)率均勻(jnyn)第14頁/共80頁第十五頁，共80頁。在導(dǎo)體中取一長為dl、橫截面積為dS的小圓柱體，圓柱體的軸線與電流流向(li xin)平行。設(shè)小圓柱體兩端面上的電勢為U和U+dU。根據(jù)歐姆定律，通過截面dS的電流為dSUU+dUdldRdUdI dSdldRdSdldUdI1dldUdSdI1EdldU EJ EEJ/歐姆定律的微分形式：通過導(dǎo)體(d

9、ot)中任一點(diǎn)的電流密度，等于該點(diǎn)的場強(qiáng)與導(dǎo)體(dot)的電阻率之比值2. 歐姆定律的微分形式：dI第15頁/共80頁第十六頁，共80頁。)(rEEr3.恒定電場：由不隨時(shí)間改變的電荷分布產(chǎn)生的不隨時(shí)間改變的電場，即：恒定電場的性質(zhì)(xngzh)：具有與靜電場類似的性質(zhì)(xngzh)（高斯定理和環(huán)路定理）。4.電源(dinyun) 電動勢e , rRI+ 在導(dǎo)體中有穩(wěn)恒電流流動就不能單靠靜電力，必須有非靜電力把正電荷從負(fù)極板搬到正極板才能在導(dǎo)體兩端維持有穩(wěn)恒的電勢差。這種能夠提供非靜電力的裝置叫作電源。電源的作用是把其它(qt)形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。?6頁/共80頁第十七頁，共80頁。第17

10、頁/共80頁第十八頁，共80頁。 非靜電力: 能不斷(bdun)分離正負(fù)電荷使正電荷逆靜電場力方向運(yùn)動.電源：提供(tgng)非靜電力的裝置. 非靜電電場強(qiáng)度 : 為單位正電荷所受的非靜電力.kE 電動勢的定義：單位(dnwi)正電荷繞閉合回路運(yùn)動一周，非靜電力所做的功.E+-RIqlEqqWlkde電動勢+kE第18頁/共80頁第十九頁，共80頁。lElEkkdd內(nèi)外e0d 外lEk 電源電動勢大小等于將單位(dnwi)正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移至正極時(shí)非靜電力所作的功.lElEklkdd內(nèi)e電源電動勢說明：電動勢是標(biāo)量，但有方向；其方向?yàn)殡娫磧?nèi)部電勢升高的方向，即從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部到正極的方向

11、為電動勢的方向。電動勢的大小只取決于電源本身的性質(zhì)，而與外電路無關(guān)。電動勢的單位為伏特(ft)。電源內(nèi)部也有電阻，稱為內(nèi)阻。第19頁/共80頁第二十頁，共80頁。一. 幾種(j zhn)磁的基本現(xiàn)象1. 磁極(cj)與磁極(cj)之間第20頁/共80頁第二十一頁，共80頁。同極相斥、異極相吸。第21頁/共80頁第二十二頁，共80頁。2.電流(dinli)與磁極之間第22頁/共80頁第二十三頁，共80頁。SN第23頁/共80頁第二十四頁，共80頁。3.電流(dinli)與電流(dinli)之間存在相互作用：-第24頁/共80頁第二十五頁，共80頁。S+4.磁場對運(yùn)動電荷(dinh)的作用電子束N

12、第25頁/共80頁第二十六頁，共80頁。5、螺線管與磁鐵(cti)相互作用時(shí)顯示出N極和S極第26頁/共80頁第二十七頁，共80頁。磁力(cl)都是運(yùn)動電荷之間相互作用的表現(xiàn)。二. 磁現(xiàn)象(xinxing)的本質(zhì)第27頁/共80頁第二十八頁，共80頁。一. 磁場(cchng)1. 磁相互作用的場的觀點(diǎn)(gundin) 2. 磁場：運(yùn)動電荷（電流）周圍空間存在的一種場。 3. 磁場的的基本性質(zhì)：對處在磁場中的運(yùn)動電荷（電流）產(chǎn)生力的作用 電場中，無論電荷是靜止，還是運(yùn)動都存在著庫侖作用，磁場中，只有運(yùn)動的電荷之間才存在著磁相互作用第28頁/共80頁第二十九頁，共80頁。二. 磁感應(yīng)強(qiáng)度(qing

13、d)1. 運(yùn)動(yndng)電荷受運(yùn)動(yndng)電荷的力VvmFeFFmeFFF洛倫茲力磁場力：電場力：BvqFEqFme00洛倫茲力公式BvqEqF00第29頁/共80頁第三十頁，共80頁。實(shí)驗(yàn)(shyn)證明： 當(dāng)當(dāng)0q以以v運(yùn)動時(shí)，其在磁場中某點(diǎn)處所受的運(yùn)動時(shí)，其在磁場中某點(diǎn)處所受的vqFm,0； mF的大小與的大小與0q在該點(diǎn)的運(yùn)動速度在該點(diǎn)的運(yùn)動速度v的方向有關(guān)；的方向有關(guān)； maxmax0200/FFFFBvFBvmmm時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng) BvqFrrr0（1）洛倫茲力大小(dxio) sinvBqFomqBvFm第30頁/共80頁第三十一頁，共80頁。（2）洛倫茲力方向(fn

14、gxing) ),(BvFm，即，即mF始終垂直始終垂直v和和B組成的平面組成的平面； )(0maxvqF在某點(diǎn)有確定值，即在某點(diǎn)有確定值，即反映該點(diǎn)磁場強(qiáng)弱的性質(zhì)反映該點(diǎn)磁場強(qiáng)弱的性質(zhì)； qBvFm的方向 Bvrr第31頁/共80頁第三十二頁，共80頁。具有大小(dxio)又有方向的物理量來描述磁場強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)：運(yùn)動(yndng)電荷在磁場中的受力情況B0mFVq磁場力F與運(yùn)動電荷的電量q和速度(sd)v以及電荷的運(yùn)動方向有關(guān)，且垂直于速度(sd)的方向。在磁場中的任一點(diǎn)存在一個(gè)特殊的方向，當(dāng)電荷沿此方向或其反方向運(yùn)動時(shí)所受的磁場力為零。在磁場中的任一點(diǎn)，當(dāng)電荷沿與上述方向垂直的方向運(yùn)動時(shí)，電荷

15、所受到的磁場力最大（計(jì)為Fmax），F(xiàn)max /qv是與q、v無關(guān)的確定值。FvBq2. 磁感應(yīng)強(qiáng)度第32頁/共80頁第三十三頁，共80頁。定義(dngy)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。簐qFB0max定義(dngy)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向：vFmax 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，磁場(cchng)中任何一點(diǎn)都存在一個(gè)固有的特定方向和確定的比值Fm/(qv)，與試驗(yàn)電荷的性質(zhì)無關(guān)，反映了磁場(cchng)在該點(diǎn)的方向和強(qiáng)弱特征。qBrvrmFrxyz第33頁/共80頁第三十四頁，共80頁。 B磁感應(yīng)強(qiáng)度只決定于產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度只決定于產(chǎn)生磁場的運(yùn)動電荷運(yùn)動電荷（電流電流） ，） ，而與試驗(yàn)運(yùn)動電荷無關(guān)。而與試驗(yàn)運(yùn)動電荷

16、無關(guān)。 單位：單位：1（T）=104（G） 疊加原理疊加原理：iiBB 3. 磁感應(yīng)線 形象(xngxing)描繪磁場的分布。第34頁/共80頁第三十五頁，共80頁。各種典型(dinxng)的磁感應(yīng)線的分布：直線電流的磁感線圓形電流的磁感線第35頁/共80頁第三十六頁，共80頁。直螺線管電流的磁感線環(huán)形螺線管電流的磁感線 磁感應(yīng)線上任意一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場方向一致(yzh)； 穿過垂直于B的單位面積上的磁感應(yīng)線數(shù)，與B的大小相等，SB第36頁/共80頁第三十七頁，共80頁。sSdB4、磁通量：通過某一面積的磁通量等于(dngy)通過該面積的磁感線的總條數(shù)。單位(dnwi):韋伯 Wb(T

17、.m2 )磁感應(yīng)線是一組閉合的有向曲線。方向(fngxing)與電流成右手螺旋關(guān)系電流磁感應(yīng)線dSnB第37頁/共80頁第三十八頁，共80頁。 一 理解畢奧薩伐爾定律(dngl)，能利用它計(jì)算一些任意電流分布的磁場分布. 二 理解(lji)穩(wěn)恒磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理.能用安培環(huán)路定理計(jì)算電流分布有一定對稱性的磁場分布.第38頁/共80頁第三十九頁，共80頁。20d4drelIBr真空磁導(dǎo)率 270AN104IP*lIdBdrlIdrBd一. 畢奧薩伐爾定律(dngl) 實(shí)驗(yàn)給出:電流元在P點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與Idl成正比，與到電流元的距離平方成反比，與電流元和矢徑夾角(ji ji

18、o)的正弦成正比。rlIdrIdlrIdlkdB:sin4sin:202方向大小lId第39頁/共80頁第四十頁，共80頁。204relIdBdBr磁感強(qiáng)度(qingd)疊加原理IP*lIdBdrlIdrBd 任意(rny)載流導(dǎo)線在點(diǎn) P 處的磁感強(qiáng)度 BdB為矢量積分。為矢量積分。 第40頁/共80頁第四十一頁，共80頁。說明該定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上抽象出來的，不能由實(shí)驗(yàn)直接證明，但是由該定律出發(fā)得出的一些結(jié)果，卻能很好地與實(shí)驗(yàn)符合。電流元Idl 的方向即為電流的方向；dB的方向由Idl 確定，即用右手螺旋法則確定；畢奧薩伐爾定律是求解電流磁場的基本公式，利用該定律，原則上可以求解任何穩(wěn)恒載

19、流導(dǎo)線產(chǎn)生(chnshng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。20d4drelIBr第41頁/共80頁第四十二頁，共80頁。穿過磁場(cchng)中任意封閉曲面的磁通量為零。SSdB0二. 磁場的高斯定律（磁通連續(xù)(linx)定理）注意(zh y)：0intqSdDS有單獨(dú)電荷存在,電場是有源場,保守場0SSdB無磁單極存在, 磁場是無源場,非保守場.磁感應(yīng)線是閉合的，因此有多少條磁感應(yīng)線進(jìn)入閉合曲面，就一定有多少條磁感應(yīng)線穿出該曲面。第42頁/共80頁第四十三頁，共80頁。1）取電流元）取電流元Idl，計(jì)算由，計(jì)算由Idl產(chǎn)生的產(chǎn)生的dB的大小：的大?。?0sin4rIdldB 2）判斷）判斷dB的方向，把的方

20、向，把dB進(jìn)行分解：進(jìn)行分解：dBdBdBxy 3）對各分量分別積分：）對各分量分別積分：BdBBdBxxyy 4）求積分。）求積分。 1. 解題(ji t)要點(diǎn)三. 畢奧薩伐爾定律(dngl)的應(yīng)用第43頁/共80頁第四十四頁，共80頁。21a解:dBrdaIdBsin402. 幾種(j zhn)常見電流的磁場（1）直線電流(dinli)的磁場：I各電流元產(chǎn)生的磁場方向相同，磁場方向垂直(chuzh)紙面向外。第44頁/共80頁第四十五頁，共80頁。21sin40daIB無限(wxin)長載流導(dǎo)線：1= 0 , 2 = aIB20半無限(wxin)長載流導(dǎo)線：1= /2 , 2 = aIB4

21、0210coscos4aIBBIaB若場點(diǎn)在導(dǎo)線(doxin)的延長線上，則:B=0 第45頁/共80頁第四十六頁，共80頁。解： )2(420rIdl23222004xRRdlBR2322202xRIRB（2）環(huán)形(hun xn)電流的磁場：PORlI drxBrdBrdyBrdxI222sinxRrrR第46頁/共80頁第四十七頁，共80頁。x = 0（圓心(yunxn)）：RIB2030320320222xmxIRxIRB)(SImx R2322202xRIRB2322030)(22xRmrmB第47頁/共80頁第四十八頁，共80頁。12)sin2(sin2csc,)(20022/322

22、20dnIBdnIdBnIRnIdxdIctgRxRxdIRdB)cos(cos2210nIB（3） 載流直螺線管軸線(zhu xin)上的磁場 PRxdx122322202xRIRB第48頁/共80頁第四十九頁，共80頁。 討 論（1）P點(diǎn)位于(wiy)管內(nèi)軸線中點(diǎn)212/ 1220204/2cosRllnInIB2222/2/cosRll21coscosnIB0Rl 若)cos(cos2210nIB第49頁/共80頁第五十頁，共80頁。(2) 無限(wxin)長的螺線管 nIB021（3）半無限(wxin)長螺線管2, 021或由 代入21, 0210coscos2nIBnI021xBnI

23、0OnIB0第50頁/共80頁第五十一頁，共80頁。 載流長螺線管第51頁/共80頁第五十二頁，共80頁。SdlI電流元與電荷設(shè)電流元 Idl 的截面積為 S，其載流子數(shù)密度 n，電量 q，平均速度 ，激發(fā)(jf)的磁場2020dsin4dsin4rlSnqrlIdB一. 勻速運(yùn)動(yns yndng)點(diǎn)電荷的磁場則電流元中載流子數(shù)：nSdldN 第52頁/共80頁第五十三頁，共80頁。201sin4rqdNdBB2014reqBr平均(pngjn)每個(gè)載流子激發(fā)的磁場:二. 低速(d s)勻速運(yùn)動點(diǎn)電荷的電場和磁場低速運(yùn)動電荷的電場和磁場 qxyz1B1EPrerqE2014e第53頁/共8

24、0頁第五十四頁，共80頁。001e c 真空(zhnkng)中的光速顯然(xinrn)：)(1 )(121001EcEBe實(shí)用條件cv第54頁/共80頁第五十五頁，共80頁。一. 安培(npi)環(huán)路定理LiIrdBint00 在真空中的恒定電流的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度 沿任何閉合路徑L的線積分（即B的環(huán)流）等于路徑L所包圍的電流強(qiáng)度的代數(shù)和的 倍。B第55頁/共80頁第五十六頁，共80頁。二. 驗(yàn)證安培環(huán)路(hun l)定理1、環(huán)路(hun l)L在垂直于導(dǎo)線的平面內(nèi)無限長直電流的磁場Il dBdIrdrIBrdBdll dBL00022cosBrdlrdrrLI第56頁/共80頁第五十七頁，共8

25、0頁。Il dBdIrdrIBrdBdll dBL00022cosBrdlrdrrLIB電流反向規(guī)定電流的正負(fù)：電流方向與L的繞行(ro xn)方向符合右手螺旋關(guān)系時(shí)，此電流為正，否則為負(fù)。第57頁/共80頁第五十八頁，共80頁。2、垂直導(dǎo)線平面(pngmin)環(huán)路L未包圍電流I L ABCDCDAABCLlBlBlBddd)(0dd20CDAABCI3、一般(ybn)情況任意閉合回路LiIrdBint0第58頁/共80頁第五十九頁，共80頁。 Iint的正負(fù)號：的正負(fù)號：)(120IIl dBL iLIrdBint0中 ，中 ，iIint表示表示環(huán)路環(huán)路 L 所包圍所包圍的電流的代數(shù)和，而的

26、電流的代數(shù)和，而B則則是由空間所有的電流是由空間所有的電流(包括包括穿過與不穿過穿過與不穿過環(huán)路環(huán)路 L 所包所包圍的電流圍的電流)共同產(chǎn)生。共同產(chǎn)生。 安培安培環(huán)路環(huán)路定理定理中中的的電流電流都都應(yīng)該是應(yīng)該是閉合閉合恒定恒定電流電流。 3I2I1IL1I1I第59頁/共80頁第六十頁，共80頁。 求解(qi ji)具有對稱性的磁場分布1）根據(jù)電流的分布來分析根據(jù)電流的分布來分析磁場的對稱性：磁場的對稱性： 2) 選擇適當(dāng)?shù)姆e分回路選擇適當(dāng)?shù)姆e分回路 3）計(jì)算）計(jì)算Ll dB 4）計(jì)算）計(jì)算intI 5)由由int0Il dBL求求 B 1. 解題(ji t)要點(diǎn):一. 安培環(huán)路定理的應(yīng)用第6

27、0頁/共80頁第六十一頁，共80頁。002 rrrarSBrlBdSBSdBSdBSdB側(cè)上下側(cè)00aaBBlBlBrdBaaL2. 幾種常見電流(dinli)的磁場（1）無限長圓柱面電流(dinli)的磁場：無限長無限長直圓柱面電流的磁場就只有切向分量直圓柱面電流的磁場就只有切向分量tBB 第61頁/共80頁第六十二頁，共80頁。 2drBlBLorLLBoRr)( )(0RrIRrI由由Il dBL0得：得： )( 2)(00RrrIRrB第62頁/共80頁第六十三頁，共80頁?！居懻?toln)】：無限(wxin)長均勻載流圓柱面的磁場問題可擴(kuò)展為載流圓柱(yunzh)體，載流圓柱(yu

28、nzh)管，多層載流圓柱(yunzh)管（體）。第63頁/共80頁第六十四頁，共80頁。（2）通電(tng din)螺繞環(huán)的磁場rIlBL0dNIrB02rNIB20若 r R ，B = 0nI ，同無限(wxin)長螺線管。第64頁/共80頁第六十五頁，共80頁。例、同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體圓柱半徑(bnjng)為R1，外導(dǎo)體圓筒內(nèi)外半徑(bnjng)分別為R2、 R3，電纜載有電流I，求磁場的分布。解：同軸電纜(dinln)的電流分布具有軸對稱性在電纜(dinln)各區(qū)域中磁力線是以電纜(dinln)軸線為對稱軸的同心圓。R2R3IR1Irr R1時(shí), 取沿半徑(bnjng) r 的磁感應(yīng)線為環(huán)路

29、IlB 0d 22102rRIrB .2 210RIrB 第65頁/共80頁第六十六頁，共80頁。R1 r R2 , 同理IrB02 rIB20IlB 0d R2R3IR1Ir第66頁/共80頁第六十七頁，共80頁。R2 r R3 ,B = 0IlB 0d 02 rB R2R3IR1Ir第68頁/共80頁第六十九頁，共80頁。一. 恒定電流磁場中的安培環(huán)路(hun l)定理LiIrdBint0二. 恒定電流磁場中的安培環(huán)路定理應(yīng)用于非恒定電流激發(fā)(jf)的磁場中時(shí)產(chǎn)生了矛盾第69頁/共80頁第七十頁，共80頁。LIrdBS01 曲面：LIrdBS02 曲面：兩個(gè)不同(b tn)曲面具有相同的回路L積分結(jié)果相等。第70頁/共80頁第七十一頁，共80頁。LIrdBS01 曲面：LrdBS0 2曲面：同一個(gè)閉合回路選取不同的面結(jié)果(ji gu)不一樣！第71頁/共80頁第七十二頁，共80頁。三. 1861年麥克斯韋在研究(ynji)電磁場的規(guī)律時(shí)，建立了非恒定電流情況下的安培環(huán)路定理。SdtEJSdEdt