【例3】求图2-11所示的一对平行载流直导线在自由空间产生的磁场。设两导线间距为2b,导线电流方向相反,电流强度为I。
时间: 2024-02-29 10:56:20 浏览: 426
根据比奥萨伐尔-沙朗定律,可以得到该直导线在距离d处产生的磁感应强度公式为:
$$
B=\frac{\mu_0 I}{4\pi d}
$$
其中,$\mu_0$为真空磁导率,$I$为电流强度,$d$为距离。
对于一对平行的载流直导线,它们产生的磁场方向相同,大小相等,所以它们在自由空间中产生的磁场可以看作是两个单独的直导线在该点产生的磁场的矢量和。
设距离第一个直导线为$r_1$,距离第二个直导线为$r_2$,则两导线在距离$d$处产生的磁感应强度$B$为:
$$
B=B_1+B_2=\frac{\mu_0 I}{4\pi r_1}+\frac{\mu_0 I}{4\pi r_2}
$$
由于两导线间距为$2b$,所以有$r_1=d-b$,$r_2=d+b$,代入上式可得:
$$
B=\frac{\mu_0 I}{4\pi (d-b)}+\frac{\mu_0 I}{4\pi (d+b)}
$$
化简可得:
$$
B=\frac{\mu_0 I}{2\pi d}\cdot\frac{b}{d}
$$
因此,在距离两导线中心点为$d$的位置上,两导线在自由空间中产生的磁感应强度为:
$$
B=\frac{\mu_0 I}{2\pi d}\cdot\frac{b}{d}
$$
其中,$\mu_0=4\pi\times10^{-7}\mathrm{T}\cdot\mathrm{m}/\mathrm{A}$。
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