【安培定律】
“安培环路定律”的简称。这个定律指出在磁场中磁
感应强度B沿任何闭合环路L的线积分(环流)等于穿过这个环路的所有 电流的μ0 倍,其数学表示式为
∫L B·dL = μ 0 I
上述关系称为安培环路定理。在闭合曲线包围一载流直导线如图 3-22a 所示。在垂直于通电导线的平面上取一包围导线
图 3—21
的闭合曲线L如图3 - 22b所示。计算B沿此曲线的积分,因为
■图 3—22
B = μ 0 I ∧ ∧
2π a i 令式中 i 为B的单位矢,于是有
B·d L = μ0 I dLcos θ
2π a
θ为B与d L的夹角。dLcosθ = dS为dα所对的弧长,而
dα = dS
a
所以 B·d L = μ0 Idα 2π
则 ∫ B·d L = μ 0 I ∫2π dα
2π 0
所以 ∫L B·dL = μ 0I
如果闭合曲线不包围载流直导线,如图 3-23a 所示。图 3-23b 中,纸面为直导线垂直的平面,曲线 L 为平面上电流 I 之外的任意闭合曲线。由I 作闭合曲线 L 的切线,切点分别为 A、B,点 A、B 将闭合曲线分为 L1,
L2 。取沿图所示方向B的闭合曲线的积分,则有
∫L B·dL = ∫L1 B·dL + ∫L 2 B·d L
注意到在 L1 段中有 cosθ<0
所以 ∫ B·d L = μ 0 I(∫ dα − ∫ dα)
2π L2 l1
= μ 0 I(α − α) = 0 2π
可见环路不包围导线的磁感应强度B的环流为零。对闭合曲线包围多根载
流导线时则有
∫L B·dL = μ0 (I1 + I2 + + I n )
我们所熟悉的安培定则(右手螺旋定则),则是指出磁场环流的方向与通电电流方向的关系。