题目
一个半径为R的无限长半圆柱面导体,沿长度方向的电流I在柱面上均匀分布.求半圆柱面轴线OO’上的磁感强度
一个半径为R的无限长半圆柱面导体,沿长度方向的电流I在柱面上均匀分布.求半圆柱面轴线OO’上的磁感强度
题目解答
答案
解析
步骤 1:确定电流分布
电流I均匀分布在半圆柱面上,因此电流密度J = I / (πR),其中πR是半圆柱面的面积。
步骤 2:计算微元电流产生的磁场
考虑半圆柱面上的微元电流dI,它产生的磁场dB可以使用毕奥-萨伐尔定律计算。由于半圆柱面的对称性,轴线上的磁场只有垂直于轴线的分量,即Bx分量。
步骤 3:积分求解总磁场
将微元电流产生的磁场dBx沿半圆柱面积分,得到轴线上的总磁场Bx。由于对称性,By分量为零。
电流I均匀分布在半圆柱面上,因此电流密度J = I / (πR),其中πR是半圆柱面的面积。
步骤 2:计算微元电流产生的磁场
考虑半圆柱面上的微元电流dI,它产生的磁场dB可以使用毕奥-萨伐尔定律计算。由于半圆柱面的对称性,轴线上的磁场只有垂直于轴线的分量,即Bx分量。
步骤 3:积分求解总磁场
将微元电流产生的磁场dBx沿半圆柱面积分,得到轴线上的总磁场Bx。由于对称性,By分量为零。