电磁学解题指导(8)
时间:2026-01-17
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(1) 载流圆线圈轴线上的磁场:B1= 0
2IR2(R l)223,圆心处场强Bo 0I
2R;
0I; 2 a
(3) 无限长螺旋管:B=μ0nI,即B的大小于P点在轴线上的位置无关,轴线(2) 距无限长直载流导线a处的磁场:B 上的磁场是均匀的,半无限长螺旋管:B=1μ0nI; 2
10 磁通量(与 类比): m d m Bcos dS B dSwb/m2;
ss
11 磁场强度
磁场强度是描述磁介质中磁场的一个辅助的物理量,磁介质中磁场不仅与磁源电流有关还和磁介质的磁化电流有关。磁场强度定义为
H 0 M,式中M为磁化强度,磁场强度的单位是A/m,在高斯单位制
中,为奥斯特,用符号Oe表示,1A/m 4 10 3Oe。 对于各向同性磁介质,B 0 rH H,式中 r为介质的相对磁导率。 磁场中各点的和的方向相同。
12 磁场的高斯定理:通过任意闭合曲的磁通量恒等于零。
数学表达式 B dS 0。 s
在有磁介质存在时,式中的应为传导电流产生的磁场B0以及介质磁化电流产生的附加磁场B的总和,即 B0 B。
磁场的高斯定理的微分形式为 B 0,这表明磁场是一个无源场。
13 安培环路定理
在磁场中,磁感应强度B沿任一闭合环路L的线积分,等于穿过环路所有电流强度I的代数和的μ0倍。 数学表达式:B dl 0 Ii;
Li
14 安培定律
电流元Idl在磁场中任一点处所受到的作用力dF为
d Id ,式中B为此处的磁感应强度;dF称为安培力。 安培力的方向,按右手螺旋法则,此式称为安培定律,亦称为安培公式。
(1) 对任意形状载流导线在磁场中所受的安培力 d Id
LL
(2) 长为l载流导线所受的安培力大小 F BIlsin ,式中θ为电流I与磁场间的夹角,方向由Id 确定。
15 磁场力的功
载流导线在磁场中运动时,磁力所作的功和载流线圈在磁场内转动时磁力矩所作的功都等于
A I m ,式中 m表示通过回路面积或线圈的磁通量的增量。
16 洛仑兹力