安培——安培定律
安培定理的公式
安培定理的公式
安培定理是电磁学中的基本定理之一,它描述了通过闭合回路的电流
所产生的磁场的性质。
安培定理的公式可以表示如下:
∮B⋅dl = μ₀I
其中,∮B⋅dl表示磁场B在闭合回路上每一段弧长dl所引起的矢量
积的总和,μ₀为真空中的磁导率,I表示通过闭合回路的电流。
在公式中,左边的积分表示沿着闭合回路的路径对磁场做的线积分。
线积分的结果是一个矢量,其大小表示沿着路径积分的磁场的大小,其方
向指向回路内侧。
公式右边的μ₀表示真空中的磁导率,其数值约为4π某10⁻⁷T·m/A。
磁导率是描述物质导磁性能的物理量,表示材料能增强磁场的能力。
真空
中的磁导率是一个常数,而在物质中则可能会有变化。
公式最后的I表示通过闭合回路的电流强度,单位是安培(A)。
电流
是指电荷载流体在单位时间内经过某一给定截面的电量,其大小与单位时
间内通过截面的电荷量成正比。
需要注意的是,安培定理适用于通过闭合回路的稳恒电流。
如果电流
是变化的,那么安培定理将不再成立,需要考虑电磁感应现象。
此外,如
果闭合回路内存在电场,那么安培定理也需要与法拉第电磁感应定律结合
使用。
因此,安培定理的公式是描述通过闭合回路的电流所产生磁场的基本
方程。
利用该公式可以计算电流所产生的磁场,推导磁场分布和定量分析
磁场效应,为电磁学研究提供了重要的理论基础。
安培定律
F2
F2
.
F2
B
F1 F2 F2
F1
Pm与B夹角90 Pm与B夹角180
三、 磁力作功
1. 载流导线在磁场中移动时
A = F Δ x = B I l Δ x = IΔ Φ m
df
直导线ab垂直于长直导线 解:
I1
d
a x
b
Idl
L
df Idl B
0 I1 I 2 df BI 2dl dx 2x
f
dL d
I2
0 I1 I 2 0 I1 I 2 d L 竖直向上 dx ln 2x 2 d
11-7 磁场对载流线圈的作用
11-6 载流导线在磁场中所受的力
一、 安培定律、安培力
电流元在磁场中受到的磁力 安培力
df Idl B
大小
df IdlB sin
右手螺旋
sin( Idl , B )
B
a
I
方向判断
载流导线受到的磁力
f L Idl B
I
Idl df
df Idl B
受力
df Idl a f I ab B
B
练习
如图
求半圆导线所受安培力
F Iab B
f 2 BIR
方向竖直向上
I a
c B R b
M.
.
θ pm
B
安培定律
二、 带电粒子在匀强磁场中的运动
m qB m R R qB 2R 2m 回旋半径 T qB 回旋周期
2
× × × × ×
× × ×
q
× × ×
×
× ×B× Fm × × ×
× × ×
×
R× ×
1 qB f T 2m
× × × × × × 回旋频率-与速率无关
当电流沿垂直于外磁场的 方向流过导体时,在垂直 于电流和磁场的方向的导 体两侧将出现电势差,这 种现象称为霍耳效应,相 应的电势差称为霍耳电势 差。所产生的电场为霍耳 电场。
B
U1
U
I
l
U2
fe
Et
f洛
运动速度为 v
导体单位体积内载流子数目n
电流定义:单位时间内流过横截面积的电荷数目。则有:
I nqSv
Idl nqsdlv Nqv
(N是电流元所包含的载流子的总数) 根据安培定律:
dF Idl B N) dF FL qv B N 当带电粒子在电场 E
其中
S l1l2
为线圈面积。
载流线圈的磁矩: m ISen
M m B
1当 0时n ∥ B或线圈平面B , M 0为稳定平衡状态;
2当 时n与B反平行或线圈平面B , M 0为不稳定平衡状态;
3当
μ0=4π ×10-7 N/A2 。
三、磁场对载流线圈的作用
a
l2
I
d
B
a b ×
F2
安培定律
0 I1 , 其中 B1 2x
2
§6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法
分割的所有电流 元受力方向都向上, 离 I1 近的电流元受力 大,离 I1 远的电流元 受力小,所以 I2 受到 的安培力为:
aL
I 1 dF
x o a
dx
L B1
I2
x
F dF I 2 B1 sin dx 2 a aL 0 I1 dx 0 I1 I 2 a L I2 ln 2 x a 2 a
用矢量式表示:
dF Idl B
Idl
dF
dF
B
外磁场
方向:从 dl 右旋 到 B,大拇指指向。
B
Idl
§6.安培定律 / 一、安培定律
二、一段电流在磁场中受力 计算一段电流 在磁场中受到的安 培力时,应先将其 分割成无限多电流 元,将所有电流元 受到的安培力矢量 求和----矢量积分。
2 ( a R cos )
0 I
§6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法
F I2
2 0
2 ( a R cos )
0 I1
R cos d
1 0 I1 I 2 1 2 2 a R
§6.安培定律 / 四、利用安培定律解题载流 直导线 I1 傍,平行放 置另一长为L的载流 直导线 I2 ,两根导线 相距为 a,求导线 I2 所受到的安培力。
解:
I1
I2
a
L
由于电流 I2 上各点到电流 I1 距离相同, I2 各点处的 B 相同,
§6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法
dFy dF dl R dFx
安培定律
m sin m 回转 R 半径: qB qB
回转周期:
B
//
B
T
2R
2m qB
带电粒子做螺旋线运动:
螺距 h : h //T cos T 注:粒子每回 2m cos 转一周时前进 的距离。 qB
//
2.26 10
wb
讨 论
长直载流圆 柱面 已知:I 、 R
0 B 0 I 2r r R r R
I R
0 I B 2R
0
R
r
例 1 氢原子中电子绕核作圆周运动 6 1 v 0.2 10 ms 求: 轨道中心 处 B 已知 pm r 0.53 1010 m 电子的磁矩 解: 0 qv r0 B 又 v r0 2 4 r r 0 ev B 13T 方向 2 4 r
F qB m
2
R
× × × × × ×
m R qB
× × ×
× × ×
× × × × × ×
F × × m×
× × ×
B
2R 2m T qB
× × ×q × × ×
粒子的速度和回旋 周期没关系。
(3) 与B 成角
// cos sin
IB K d
真空中的磁场 电流的磁场 电流元的磁场 毕--萨定律 磁场的描述 基本方程 1、高斯定理 磁场对电流的作用
0 Idl r0 dB 4 r 2
载流导线的磁场
S B dS 0
B dB
2、安培环路 定理 L B dl 0 I
安培定律
三、磁力的功 1. 运动的载流导线
a I b F
x
l
安培力 安培力做功
F BIl
A FΔ x BIl x BIΔ S IΔ m I ( f i )
Δ m: 扫过的磁通量或磁通之增量
2. 转动的载流线圈
载流线圈 受到磁力矩
M m B M ISBsin
§ 11.4 安培定律—磁场对载流导线的作用 一、安培力公式
v 一个载流子受力: FL qv B nqI 一个电流元受力: dF nSdl (qv B) j nqv I Sj dl // j dF Idl B
结论: 均匀磁场中,任意形状刚性闭合平面通电线 圈所受的力和力矩为
F 0,
M m B
稳定平衡 非稳定平衡
0 m // B, M 0
m B , M M max mB , π / 2
磁矩
m NISen
en与 I 成右手螺旋
电流强度单位“安培”的定义:
在真空中有两根平行的长直线,它们之间相距1m,两导线上电 流流向相同,大小相等,调节它们的电流,使得两导线每单位 长度上的吸引力为2×10-7N· -1,我们就规定这个电流为1A。 m
[例] 求匀强磁场中载流导线受力。
dF Idl B dFx dF sin BIdl sin I dFy dF cos BIdl cos o
Fx dFx
0 BI 0 dy l
0
解: 取一段电流元 Idl
y dF
Idl
B
P
L
x
7-6安培定律
π
d l 2 sin 90 0 d f21 = B 1 I 2
I1 I 2 dl 2 = 2 d π d f21 µ 0 I 1 I 2 = 2π d dl 2 同理: 同理 d f12 µ 0 I 1 I 2 I1 = 2π d dl 1
0
µ
d I 1d l 1 d f21 I l 2d 2 d f12 I2
结束
返回
I1
O
M
I2 a
N
•
7:如图所示 , 在 XOY 平面内 7: 如图所示, 如图所示 有 四分 之一圆 弧形 状的导线 , 半 径为 R, 通以电流 I, 处于磁感 , , 应强度为 B = a i + b j 的均 匀 磁 场中 , a、 b 均 为 正常数 , 求 、 圆弧状导线所受的安培力。 圆弧状导线所受的安培力 。
●
●
●
●
ε
●
●
●
∆x
●
●
●
●
●
A = F ∆ x = B I l ∆ x = I∆ Φ
结束 返回
2. 载流线圈在磁场中转动时 M = pm × B M = pm B sinθ = I S B sinθ d A = M • dθ = M dθ θ θ = B I S sin d 若电流不变,则有: 若电流不变,则有:A =
d
1 : 如 图 所 示 , 一 载 流 直 导 线 MN 放 在 一 无 限 长 直 导 线 旁 ,且 两 者 共 面 。长 直 导 线 中 通 有 电 流 I1, MN 中 通 有 电 流 I2, 求 : ( 1 ) 直 导 线 MN 受 到 的 磁 力 的 大 小 和 方 向 ; ( 2) 直 导 线 MN 受 到 的 磁 力 相 对 于 O 点 的力矩。
7-2 安培定律
安培定律的微观解释 洛伦兹力
f m evd B
vd
B
f m evd B sin
dF nevd SdlB sin
Idl
dl
fm
I
S
dF IdlB sin IdlB sin
I nevd S
由于自由电子与晶格之间的相互作用,使导线在 宏观上看起来受到了磁场的作用力 (称为安培力).
解 把线圈分为JQP和PKJ两部分
y
B
FJQP BI (2R)k 0.64kN I FPKJ BI (2R)k 0.64kN Q
z
J
o
x
R
× dF
以Oy为轴, l 所受磁力矩大小 Id
d
K
x
P
dM xdF IdlBx sin
x R sin , dl Rd
lab为连接弯曲导线两端而成的矢量,亦即整个
F Ilab B
F 0
二、均匀磁场对载流线圈的作用力矩
如图 均匀磁场中有一矩形载流线圈MNOP
设bc和ad两边所受安培力为F1和 F1′,则
F1 F BIl1 sin
' 1
F1和F1′方向相反,作用在同一直线上,因此合力为零。 设ab和cd两边所受安培力为F2和 F2′,则
m NISen
en与 I 成右螺旋
在磁力矩作用下,线圈将转动,使其磁矩的方 向与外磁场方向相同而达到稳定平衡状态。
如果载流线圈放置在不均匀的磁场中,载 流线圈除受力矩作用之外,还会受到一个力的 作用,力矩的作用使载流线圈偏转;力的作用 使载流线圈从磁场较弱处向磁场较强处移动。
安培定律
f ab
b
俯 视
f da f bc 作用在一直线上 f ab f cd 不作用在一直线上
力矩 M
均匀磁场
F 0
f bc
l1
l1 sin
f cd
l1 sin M fabl1 sinθ IBl2 S
方向:(俯视图上)
B
磁矩 m NIS n
B
f cd B
力矩最大
f ab
在磁力矩的作用下,线圈磁矩的取向 都具有转到与外磁场方向相同的趋势。
ˆ n
磁电式电流计原理 • 作用:测量电流 • 原理:载流线圈在磁场中受磁力矩
的作用发生偏转。
电动机工作原理
【例 【例4 4】 】 如图 如图,,一根弯曲的刚性导线 一根弯曲的刚性导线abcd abcd载有电流 载有电流I I,导 ,导 线放在磁感就强度为 线放在磁感就强度为B B的均匀磁场中,设 的均匀磁场中,设bc bc部分是半径 部分是半径 为 为R R的半圆, 的半圆,ab=cd=l ab=cd=l,求该导线所受的合力。 ,求该导线所受的合力。
L
P269 图7-38
dF
矢量积分
B
Id l
2. 均匀磁场 2. 均匀磁场
直导线
F IBlsin θ 方向: l B
【例 1 】 B , 方向沿东北, 一 【例 1 】 在水平桌面上有均匀磁场 在水平桌面上有均匀磁场 B , 方向沿东北, 一 直铜棒长 L ,通有电流 II ,如图水平放置。求 (1) 铜棒所受 直铜棒长 L ,通有电流 ,如图水平放置。求 (1) 铜棒所受 安培力的大小和方向 ;(2) 直铜棒如何放置安培力可达到最 安培力的大小和方向 ;(2) 直铜棒如何放置安培力可达到最 大? 大?
物理定律安培定律
物理定律安培定律安培定律,又称作安培环路定理,是电磁学中的基本定律之一。
它由法国物理学家安培于1827年提出,描述了电流在导线中的行为。
安培定律在电路分析和设计中具有重要的应用价值。
本文将详细介绍安培定律以及其应用。
一、安培定律的表述安培定律的基本表述是:通过一个闭合回路的总磁力线数等于通过该回路的总电流除以该回路所围成的面积。
具体公式可以表示为:∮B·dl = μ0 · I其中,∮B·dl表示磁场强度B在回路上的线积分,表示磁力线的总数;μ0表示真空中的磁导率,其值约等于4π×10^(-7) T·m/A;I表示通过回路的总电流。
二、安培定律的解释安培定律的解释是基于磁场对电流的作用。
当电流通过导线时,会产生一个环绕导线的磁场。
按照安培定律,这个磁场的强度与通过导线的电流成正比。
当电流改变时,磁场的强度也会随之改变。
同时,磁场的强度也取决于回路所围成的面积。
三、安培定律的应用1. 计算磁场强度:利用安培定律可以计算通过回路的总电流和回路所围成的面积,从而求得磁场强度B。
这在电磁学实验和磁场测量中具有重要意义。
2. 分析电磁感应现象:安培定律是解释电磁感应现象的关键定律之一。
当磁场的磁力线发生变化时,会产生感应电动势。
根据安培定律,这个感应电动势与磁场的变化率成正比。
因此,安培定律可用来分析和计算感应电动势。
3. 设计电磁铁和电磁悬浮系统:根据安培定律,可以通过控制通过线圈的电流来控制电磁铁或电磁悬浮系统的磁场强度。
这种原理广泛应用于电磁铁的设计和电磁悬浮技术。
4. 研究电流分布和电磁场分布:利用安培定律可以分析电流在导线内部的分布情况,进而研究电磁场在空间中的分布。
这对于电磁学的研究和电路设计具有重要意义。
四、安培定律的实验验证安培定律的实验验证主要基于安培环路法。
通过在导线的周围画一个回路,利用磁力计测量回路上的磁场强度,然后通过改变导线中的电流,观察磁场强度的变化。
安培定律名词解释
安培定律名词解释
安培定律是电路中最基本的定律之一,描述了电流和电压之间的关系。
它的名字来源于古希腊语中的“安培”,意为“电流”。
安培定律的表述如下:在一个闭合的电路中,任意位置的电压大小等于该位置的电流通过该位置时所产生的电动势大小,即:
V = IR
其中,V是任意位置的电压,I是该位置的电流。
R是电路中的电阻。
安培定律的数学表达式可以用欧姆定律的公式所取代,即:
V = IR = I*R*cos(θ)
其中,I是电流,R是电阻,θ是角频率。
安培定律的应用范围非常广泛,包括电学、力学、热力学等领域。
在电学中,安培定律可以用来描述电路中的电流、电压、电阻、功率等物理量,以及电路的欧姆定律。
在力学中,安培定律可以用来描述电流对电荷的运动产生的力,以及电荷在电路中的运动。
在热力学中,安培定律可以用来描述热电流的大小和方向。
安培定律的拓展如下:
1. 安培定律的复数形式:安培定律可以用复数形式表示,即:
V = i*r*cos(θ)
其中,i是电流的模,r是电阻的模,θ是角频率。
2. 安培定律的矢量形式:安培定律可以用矢量形式表示,即:
安培力 = 电流 * 电阻 * cos(θ)
其中,安培力是矢量力,电流和电阻是矢量量。
3. 安培定律的应用:安培定律在实际应用中有很多应用,例如在电路中的滤
波器、放大器等电路中,安培定律可以被用来控制电路中的电流和电压。
此外,安培定律还被广泛用于电力系统中,例如在电力系统中的输电和配电过程中,安培定律可以用来控制输电和配电的电流大小和方向。
安培定律
安培定律 PPT
B
P
f I ( dl ) B
L
o
x
dl op Li
L
f ILi B ILBj
f I ( dl ) B
L
结论: 任意平面载流导线在均匀磁场中所受 的力 ,与其始点和终点相同的载流直导线所受 的磁场力相同. 平面闭合载流导线在均匀磁场中所受的 安培力
v qB
粒子单位时间内圆周运动的圈数(频率)
1 qB f T 2π m
2)螺旋运动 如果粒子的速度不垂直于外磁场的方向,设粒 子的初速度为 v ,与外磁场的夹角为θ
——安培定律
df IdlB sin
右手螺旋法培力
f
( Idl B )
l
B
例1 求如图不规则的平面 载流导线在均匀磁场中所 受的力,已知 I . B 和 解:一段载流导线在均 匀磁场中所受的安培力
y
I
+
对转轴的磁力矩 l1 ' l1 M f 2 sin f 2 sin Il2 Bl1 sin Il1l2 B sin 2 2 矩形线圈受到的磁力矩
f2
n
B
M BIS sin
用矢量形式表示为 M ISn B
平面载流线圈的磁矩
Pm ISn
M NBIS sin
3 或 时 线圈所受的磁力矩最大 2 2
即磁场与线圈平面平行时所受的磁力矩最大
M NBIS 50 0.05 2 (0.2)2 N m
M 0.2 N m
问题:对于任意平面载流线圈以下结论成立吗?
f 0,
安培定律及其应用
安培定律可以用公式表示为 F=BILsinθ,其中F为安培力,B 为磁感应强度,I为电流元长度, L为电流元在磁场中的有效长度, θ为电流元与磁场方向的夹角。
磁场方向与电流方向关系
左手定则
判断安培力方向时,需要使用左手定则。具体方法为伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同 一平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安 培力的方向。
性和可靠性。
振动与噪声控制
采取减振降噪措施,如增加隔振 装置、改进风扇设计等,降低发 电机组的振动和噪声水平,提升
运行平稳性和环境适应性。
06
总结与展望
安培定律在现代科技中意义
01
02
03
电磁学基础
安培定律是电磁学的基本 定律之一,描述了电流和 磁场之间的关系,为电磁 学的发展奠定了基础。
电机与电器设计
02
安培定律在电磁学中的地位
与库仑定律、洛伦兹力公式关系
库仑定律描述电荷间静电力,而安培 定律描述电流间磁力,两者构成了电 磁学基础。
洛伦兹力公式描述运动电荷在磁场中 受力,可视为安培定律的微观表现。
在电磁感应现象中作用
安培定律解释了电流产生磁场的现象,为电磁感应提供了理论基础。 通过安培定律可分析电磁感应中感应电流的方向和大小。
磁场方向与电流方向垂直
当磁场方向与电流方向垂直时,安培力最大,此时F=BIL。
适用范围和限制条件
适用范围
安培定律适用于宏观低速运动的电荷在磁场中所受的力。
限制条件
当电荷运动速度接近光速时,安培定律不再适用,需要使用 相对论力学进行描述。此外,对于微观粒子(如电子、质子 等)在强磁场中的运动,也需要使用量子力学进行描述。
安培定律的内容及公式
安培定律的内容及公式
安培定律是电磁学中的一个基本定律,它描述了电流与磁场之间的关系。
安培定律的内容是:通过一个闭合曲面的磁通量等于这个曲面所包围的电流的代数和的N倍,其中N是曲面的方向与电流方向的夹角余弦值。
换句话说,安培定律表明了电流在产生磁场方面的作用。
安培定律的公式可以用数学符号表示为:
∮B·dS = μ0·I
其中,∮B·dS表示通过闭合曲面的磁通量,B表示磁场强度,dS表示曲面上的微小面积元素,μ0表示真空磁导率,I表示曲面所包围的电流的代数和。
这个公式可以进一步解释为:通过一个任意形状的闭合曲面的磁通量等于该曲面所包围的电流的代数和的N倍,其中N是曲面的法向量与电流方向的夹角余弦值。
这个公式是电磁学中的一个基本公式,被广泛应用于电磁场的计算和分析中。
需要注意的是,安培定律只适用于恒定电流的情况。
对于变化的电流,需要使用法拉第电磁感应定律和麦克斯韦-安培定律等更为复杂的定律来描述电磁场的行为。
安培定律的内容及公式
安培定律的内容及公式安培定律,又称为安培法则,是电磁学中的一条基本定律,描述了电流与磁场之间的相互作用规律。
安培定律的内容包括两部分:第一部分描述了电流元产生的磁场,第二部分描述了外部磁场对电流元的作用力。
安培定律的公式可以用来计算电流元周围的磁场强度以及外部磁场对电流元的作用力大小。
根据安培定律的第一部分,电流元所产生的磁场强度与电流元本身的大小和方向以及与观察点的距离有关。
具体来说,如果我们有一个电流元,其大小为I,方向为流过电流元的方向,那么在距离电流元r处,磁场的大小和方向可以通过安培定律的公式来计算。
公式表达为B = (μ0 / 4π) * (I * dl × r) / r^3,其中B表示磁场强度,μ0为真空磁导率,dl表示电流元的长度元素,r表示观察点到电流元的距离。
根据安培定律的第二部分,外部磁场对电流元的作用力与电流元本身的大小和方向以及外部磁场的大小和方向有关。
具体来说,如果一个电流元置于外部磁场中,那么外部磁场对电流元的作用力可以通过安培定律的公式来计算。
公式表达为F = I * (dl × B),其中F表示作用力,B表示外部磁场强度,dl表示电流元的长度元素。
安培定律是电磁学的基础之一,它揭示了电流与磁场之间的密切关系,为我们理解电磁现象提供了重要依据。
通过安培定律,我们可以计算电流元产生的磁场强度以及外部磁场对电流元的作用力大小,进而解释和预测各种电磁现象。
在实际应用中,安培定律被广泛应用于电磁感应、电磁波传播、电动机等领域,为电磁学的发展做出了重要贡献。
总的来说,安培定律是电磁学中的重要定律,它描述了电流与磁场之间的相互作用规律,通过公式表达了电流元产生的磁场强度以及外部磁场对电流元的作用力大小。
安培定律的应用使我们能够更好地理解和解释电磁现象,推动了电磁学的发展,为现代科学技术的进步提供了重要支撑。
安培定律课件
Fy = 0
10
3. 非直线电流在均匀磁场中受力 半圆形载流导线所受的磁场力 (B向内) Idl 受力方向如图 大小: = IdlB = IBRdθ dF
dFx = − dF cos θ
dθ
(
Y
× × × ×
Fx = ∫ dFx = 0
π
0
R
C
D
Fy = ∫ dFy = ∫ IB sin θ Rdθ = 2 IBR
b边受力:
a +b
y I1 a I2 L
θ
b
c x
F=
∫
a
μ I1I 2 μ I1I 2 a + L cosθ dx = ln 2π x 2π a
向下
9
所以,闭合回路受力:
y I1 a I2 L
F = Fx
μ I1I 2 L sin θ = 2π (a + L cosθ )
θ
b
c x
μ I1I 2 a + L cosθ − ⋅ tan θ ln 2π a
方向如图,构成力偶
M = F2 d = BIL2 L1cosθ = BIScosθ
19
θ +ϕ = π / 2
M = BIS cos θ
L1 × F2 d I
M = BISsinϕ = Pm × B
若线圈有N 匝: m = NIS P
F′ 2
M = Pm × B
2.任意形状平面线圈所受力矩 可证明整个线圈所受合力为 零;为求力矩,将电流等效看 成许多小矩形电流组成,对每 块小面元,有
dF Idl
I
R
D
X
12
4. 任意形状载流导线在均匀磁场中受力 设ab为一段任意形状载流导线
安培定律的意义
安培定律是电学中最基本的定律之一,它规定了电流、电压和电阻之间的关系。
安培定律可以用来描述电路中电流的流动情况,并且可以用来计算电路中电流的大小。
安培定律的具体内容是:电流I与电压V之间的关系可以用如下公式表示:I=V/R,其中R 为电阻。
这个公式表明,电流的大小与电压和电阻之间成反比。
安培定律的意义主要体现在以下几点:
1.安培定律可以用来解释电路中电流的流动情况,并且可以用来计算电路中电流的大
小。
2.安培定律可以用来解决电路设计问题。
例如,通过安培定律,我们可以计算出电路
中电流的大小,并且可以设计出合适的电阻来控制电流的大小。
3.安培定律可以用来解决电动机的工作原理问题。
例如,通过安培定律,我们可以了
解到电动机的转速与电流、电压和电阻之间的关系。
4.安培定律可以用来解决电热装置的工作原理问题。
例如,通过安培定律,我们可以
了解到电热装置的加热效率与电流、电压和电阻之间的关系。
总的来说,安培定律是电学中最基本的定律之一,它对于解决电路设计、电动机工作原理和电热装置工作原理等问题具有重要意义。
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安培——安培定律
⏹·人物简介:
安德烈·玛丽·安培(André-Marie Ampère,1775年1月20日—1836年6月10日),里昂人,法国物理学家、化学家和数学家。
安培最主要的成就是1820~1827年对电磁作用的研究,他被麦克斯韦誉为“电学中的牛顿”。
在电磁作用方面的研究成就卓著。
电流的国际单位安培即以其姓氏命名。
⏹·电磁学主要成就:
一)安培定则,也叫右手螺旋定则
表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。
A.通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;
B.通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
二)安培定律(恒定磁场的基本定律,也是电磁理论三大实验定律之一)
真空中电流元1I 对电流元2I 的作用力:
21131
2122211022211021)(44B l d I r r r r l d I l d I e r l d I l d I F d ⨯=--⨯=⨯=πμπμ理解:1.u 0为真空中的磁导率。
2.闭合回路之间的作用力满足牛顿第三定律:F 12=-F 21;但电流元之间的作用力不满足牛顿第三定律:1221F d F d -≠。
3.使用条件:真空
4.3121222021)(4r r r r l d I dB --=πμ该公式被称为毕奥—萨伐尔定律。
是与安培定律同一时期各自独立提出来的。
单位为T (特斯拉),或Wb/m 2(韦伯/米2)三)发明电流计(只能测试小电流)
安培利用螺线管原理发明了第一个度量电流大小的电流计,成为电学研究的重要法宝之一。
四)提出了安培分子电流假说
虽然分子电流在后来实验证明并不存在,但是其概念雏形为解释固体材料里面的磁性起到了抛砖引玉的效果——磁虽然不是来自分子电流,但和材料里的电子运动脱不开关系。
比较
安培力和洛伦兹力。