無限長均勻載流圓柱面內部磁感應強度的計算方法總結

摘 要：無限長均勻載流圓柱面內磁感應強度處處為零，關于此結論的求解方法，一般教材只詳細介紹安培環路定理求解法。本文除了介紹安培環路定理法，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磁感應強度處處為零這一結論，簡單介紹三種證明方法。

1安培環路定理法

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

所以兩微元在P點處產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，故其內部任一點處磁感應強度為0。

4總結

本文主要介紹了無限長均勻載流圓柱面內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理論課程和靈活運用數學知識解決問題有很大的促進作用。

參考文獻：

[1]梁燦斌.電磁學[M].北京：高等教育出版社，2003：177-192.

[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。