题目
真空中一根无限长直载流圆柱体导线内的电流强度为 I,已知导线半径为 R,电流在其截面上均匀分布。求:(1)导线内部的磁感应强度;(2)导线外部的磁感应强度。
真空中一根无限长直载流圆柱体导线内的电流强度为 $I$,已知导线半径为 $R$,电流在其截面上均匀分布。求:(1)导线内部的磁感应强度;(2)导线外部的磁感应强度。
题目解答
答案
- 导线内部($ r < R $):
根据安培定律,$ B \times 2\pi r = \mu_0 \frac{I r^2}{R^2} $,解得:
$B = \frac{\mu_0 I r}{2\pi R^2}$ - 导线外部($ r > R $):
根据安培定律,$ B \times 2\pi r = \mu_0 I $,解得:
$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}$
综上:
- $ r < R $:$ B = \frac{\mu_0 I r}{2\pi R^2} $。
- $ r > R $:$ B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r} $。
方向均符合右手定则,$ B $ 垂直于电流方向并环绕导线。