無限長均勻載流圓柱面內(nèi)部磁感應強度的計算方法總結(jié)

摘 要：無限長均勻載流圓柱面內(nèi)磁感應強度處處為零，關于此結(jié)論的求解方法，一般教材只詳細介紹安培環(huán)路定理求解法。本文除了介紹安培環(huán)路定理法，還介紹了對稱分析法及疊加原理法，更利于學生對該部分知識及各物理量的理解，為其他專業(yè)理論課程打好基礎。

關鍵詞：無限長均勻載流圓柱面；磁感應強度；對稱性

在講授大學物理磁場部分的過程中，載流體的磁感應強度分布章節(jié)會講到的一個例子就是無限長均勻載流圓柱面。由于其電流分布具有對稱性，通常用安培環(huán)路定理對其磁感應強度分布進行求解，一般不介紹疊加原理法和對稱分析法。而實際上對于學生來講，疊加原理更有利于學生對計算過程中各物理量真正含義的理解。本文主要就無限長均勻載流圓柱面內(nèi)磁感應強度處處為零這一結(jié)論，簡單介紹三種證明方法。

1安培環(huán)路定理法

半徑為R的無限長圓柱面，面上均勻的載有電流I。它產(chǎn)生的磁感應強度大小具有軸對稱性，方向沿右手定則圓環(huán)的切線方向。故選取半徑為r的圓環(huán)作為積分環(huán)路，圓柱面橫截面如圖1所示。由安培環(huán)路定理[1]：

所以兩微元在P點處產(chǎn)生的磁感應強度合成后等于0。整個無限長圓柱面的任一微元都可以找到與其合成磁感應強度為0的另一微元，故其內(nèi)部任一點處磁感應強度為0。

4總結(jié)

本文主要介紹了無限長均勻載流圓柱面內(nèi)部磁感應強度的三種求解方法，更利于學生對該部分知識中物理量的理解，對學生學習其他專業(yè)理論課程和靈活運用數(shù)學知識解決問題有很大的促進作用。

參考文獻：

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[2]趙近芳，王登龍.大學物理學（下）第4版[M].北京：北京郵電大學出版社，2014：48-58.

作者簡介：魏茂梅（1987— ），女，漢族，山東臨沂人，研究生學歷，中國石油大學勝利學院助教，主要負責大學物理、大學物理實驗教學及相關教學研究。