无限长均匀载流圆柱面内部磁感应强度的计算方法总结

摘 要：无限长均匀载流圆柱面内磁感应强度处处为零，关于此结论的求解方法，一般教材只详细介绍安培环路定理求解法。本文除了介绍安培环路定理法，还介绍了对称分析法及叠加原理法，更利于学生对该部分知识及各物理量的理解，为其他专业理论课程打好基础。

关键词：无限长均匀载流圆柱面；磁感应强度；对称性

在讲授大学物理磁场部分的过程中，载流体的磁感应强度分布章节会讲到的一个例子就是无限长均匀载流圆柱面。由于其电流分布具有对称性，通常用安培环路定理对其磁感应强度分布进行求解，一般不介绍叠加原理法和对称分析法。而实际上对于学生来讲，叠加原理更有利于学生对计算过程中各物理量真正含义的理解。本文主要就无限长均匀载流圆柱面内磁感应强度处处为零这一结论，简单介绍三种证明方法。

1安培环路定理法

半径为R的无限长圆柱面，面上均匀的载有电流I。它產生的磁感应强度大小具有轴对称性，方向沿右手定则圆环的切线方向。故选取半径为r的圆环作为积分环路，圆柱面横截面如图1所示。由安培环路定理[1]：

所以两微元在P点处产生的磁感应强度合成后等于0。整个无限长圆柱面的任一微元都可以找到与其合成磁感应强度为0的另一微元，故其内部任一点处磁感应强度为0。

4总结

本文主要介绍了无限长均匀载流圆柱面内部磁感应强度的三种求解方法，更利于学生对该部分知识中物理量的理解，对学生学习其他专业理论课程和灵活运用数学知识解决问题有很大的促进作用。

参考文献：

[1]梁灿斌.电磁学[M].北京：高等教育出版社，2003：177-192.

[2]赵近芳，王登龙.大学物理学（下）第4版[M].北京：北京邮电大学出版社，2014：48-58.

作者简介：魏茂梅（1987— ），女，汉族，山东临沂人，研究生学历，中国石油大学胜利学院助教，主要负责大学物理、大学物理实验教学及相关教学研究。