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通電螺線管的計算公式

通電螺線管的計算公式

單個螺線管磁場計算公式如下:

畢奧-薩伐爾定律:dB=(u*I*dl)/(4*3.14*r^2).對於通電螺線管及其軸線上的磁場:dB=(u*R^2*I*n*dx)/(2(x^2+R^2)^1.5)通過積分:以l代表螺線管的長度,R為螺線管半徑,I為電流大小,n為匝數,u為4*3.14*10^(-7)N/A^2.當R<<l時,對於理想情況,無線長螺線管軸線上任一點有B=u*n*I,而管外B=0.實際上無線長螺線管軸線上任一點有B=(約等於)0.5u*n*I.

磁感應強度(B)

(1)定義:在磁場中垂直於磁場方向的通電導線,所受到的磁場力F跟電流強度I和導線長度L的乘積IL的比值,叫做通電導線所在處的磁感應強度,用B表示.

(2)公式:B=F/(I·L)

對B的定義式的理

①要使學生了解比值F/IL是磁場中各點的位置函數.換句話説,在非勻強磁場中比值F/IL是因點而異的,也就是在磁場中某一確定位置處,無論怎樣改變I和L,F都與IL的乘積大小成比例地變化,比值F/IL跟IL的乘積大小無關.因此,比值F/IL的大小反映了各不同位置處磁場的強弱程度,所以人們用它來定義磁場的磁感應強度.還應説明F是指通電導線電流方向跟所在處磁場方向垂直時的磁場力,此時通電導線受到的磁場力最大.

②有的學生往往單純從數學角度出發,曲公式B= F/IL得出磁場中某點的B與F成正比,與IL成反比的錯誤結論.

③應強調説明對於確定的磁場中某一位置來説,B並不因探測電流和線段長短(電流元)的改變而改變,而是由磁場自身決定的比值F/IL不變這一事實正反映了所量度位置的磁場強弱程度是一定的.

安培環路定理可知,螺線管外磁場幾乎為0,但只有外部軸線上的磁場嚴格為0.

內部磁場為勻強磁場B=μ0nI,n為單位長度匝數

磁通量=磁場×橫截面積。

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