第二节磁场的高斯定理与安培环路定理一.磁场线:形象描述磁场的假想曲线磁场线上每一点切线方向与该点磁感应强度方向一致规定通过某点的垂直磁场方向上单位面积上磁场线数等于该点的大小BSNISNI特点:闭合曲线,互不相交二.磁通量:通过磁场中某给定面积的磁场线总数cosssdBdsBdsBds式中是面积元的法线单位矢量与的夹角neBsBneds三.磁场的高斯定理—描述磁场性质的的基本定理即通过磁场中任一闭合曲面的磁通量恒等于零(磁场是无源场)由于磁场线是无头无尾的闭合曲线,所以0sdB四.安培环路定理通常取电流流向与积分回路呈右螺旋关系,电流取正值。反之,取负值1.安培环路定理:磁感应强度沿任一闭合路径的线积分,等于该闭合路径包围的所有电流的代数和乘以,即0niiIldB101I3I2I4IL2.安培环路定理的验证以无限长载流直导线产生的磁场为例,证明安培环路定理的正确性。a.取对称环路包围电流b.取任意环路包围电流c.取任意环路不包围电流ILILLI注:回路均在垂直于导线的平面内Ia.取对称环路包围电流取环路的绕行方向为逆时针方向rIB20方向与圆周相切0d2LLIBdllrrlL2d0LBdlI说明:B沿此圆形环路的环流只与闭合环路所包围的电流I有关,而与环路的大小无关。rBdl0dcos0d2IBdlBllr2.安培环路定理的验证L00dd22IIBdlrr0LBdlIldBL与I成右手螺旋db.取任意环路包围电流dcosBdlBldcosdrl说明:B的环流值与环路的大小、形状无关。rOIrIB200d2LLIBdlL2L1L12LLLBdlBdlBdl说明:当闭合路径L不包围电流时,该电流对沿这一闭合路径的B环流无贡献。Ic.取任意环路不包围电流ACO12dcosdcosLLBlBl1200(dd)2[]02LLII12LLBrdBrd根据磁场叠加原理,当有若干个闭合恒定电流存在时,沿任一闭合路径L的合磁场B的环路积分为:0LBdlI安培环路定理一般的,对于任意闭合的恒定电流:0LBdlI两点说明(1)稳恒磁场是非保守场0LBdlNILN(2)若电流回路为螺旋形,而电流N次穿过积分环路则讨论题1通以电流的线圈如图所示,在图中有四条闭合曲线,则其环流分别为III1L3L4L2L4321L...