瀨戶內海
[拼音]:Anpei huanlu dingli
[英文]:theorem of Ampère’s closed loop
關於穩恆磁場性質的一個基本定理。穩恆磁場的磁感應強度
B
沿任何閉合路徑L的線積分,等於穿過L的電流強度代數和的µ0倍,即(1)
式中(L)表示 L所圍的面積,而電流I 的正負號規定如下:當穿過 L的電流的方向同積分的環繞方向構成右手螺旋關係時I>0;反之,I<0。定理表明,在穩恆磁場中,
B
沿任何閉合路徑的線積分僅由穿過此路徑所圍面積的淨電流決定,而同未穿過它的電流分佈無關。安培環路定理可以由畢奧-薩伐爾定律匯出。它反映了穩恆磁場的磁感應線和載流導線相互套連的性質。利用這一定理,可直接計算某些對稱分佈電流的磁場。
當存在磁介質時,介質被磁化,存在磁化強度
M
,出現磁化電流I┡。除傳導電流I0之外,磁化電流I┡對磁場也有一定的貢獻。因此,磁介質存在時,式(1)為(2)
利用磁化強度
M
同磁化電流I┡之間的關係(3)
式(2)化為
(4)
式中
H
稱為磁場強度,。式(4)就是磁介質存在時的安培環路定理。
利用場論中的斯托克斯公式,式(4)可化為微分形式,得
,(5)
式中j0為傳導電流密度。式(5)表明:某一點的磁場強度的旋度僅由該點傳導電流密度決定。
由此可建立穩恆磁場的一般理論,穩恆磁場的問題可歸結為在給定的邊值條件下,求解包含式(5)的場的微分方程組。安培環路定理又是磁路設計的理論基礎。
對於非穩恆電流,式(4)不再成立。J.C.麥克斯韋引入位移電流。把式(4)中的I 推廣為包括位移電流在內的全電流,從而獲得麥克斯韋方程組的一個核心方程。