如图所示,AB、CD为长直导线,BC为圆心在O点的一段圆弧形导线,其半径为R.若通以电流Ⅰ,求O点的磁感应强度。
时间: 2024-05-26 13:18:04 浏览: 223
圆电流磁感线的分布及磁感应强度的函数表达式.zip
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根据比奥萨法尔定律,通过圆弧形导线的磁场强度为:
$$
B=\frac{\mu_0}{4 \pi} \frac{2 I R}{\sqrt{R^2 + L^2}} \sin \frac{\theta}{2}
$$
其中,$\mu_0$为真空中的磁导率,$I$为电流,$R$为圆弧形导线的半径,$L$为圆弧形导线的长度,$\theta$为圆心角。
对于直线导线AB和CD,其磁感应强度为:
$$
B=\frac{\mu_0 I}{2 \pi d}
$$
其中,$d$为AB或CD到O点的距离。
由于圆心角$\theta$为直角,所以$\sin \frac{\theta}{2}=\frac{1}{\sqrt{2}}$。又因为AB和CD与O点的距离相等,所以它们的贡献相等,可以合并计算。
因此,O点的磁感应强度为:
$$
B=\frac{\mu_0 I}{2 \pi d} + \frac{\mu_0}{2 \pi} \frac{I}{\sqrt{2}}=\frac{\mu_0 I}{2 \pi d} \left(1+\frac{1}{\sqrt{2}}\right)
$$
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