B??0IR23?0I?R2?. (12) 32r2?x以上x表示P点到圆心的距离。 4.3载流直螺线管内部轴线附近的磁场
图5 载流直螺线管内部轴线附近的磁场 单位长度的螺线dx产生的磁场方向如图所示,大小为 dB??20R(nIdx)2(R2?x2)3/2. B??dB???2?0R2nIdx?2(R2?x2)3/2??0nI?12(cos2?cos?1).(1) 无限长螺线管 ?1??,?2?0.所以有: B??0nI. (2) 半无限长螺线管:??1?2,?2?0. 所以在左端点有: B?12?0nI. 同理,在右端有: B?12?0nI.
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(13) (14)
当然,毕奥-萨伐尔定律不仅仅用运在理论物理中,在现实生活中也有比较高端的应用,比如磁悬浮列车,磁悬浮列车利用“同性相斥,异性相吸”的原来,让列车具有抗拒地心引力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道1cm处,腾空行驶,减小了列车运行过程中所受到的阻力,从而提高列车的运行速度。
总结
通过对背景的研究,了解毕奥和萨伐尔做出相关研究的出发点和研究目的。从而能够以一个正确的角度研究毕奥-萨伐尔定律的建立过程。从对毕奥和萨伐尔所做的两个是实验的研究能够清晰的理解定律实质性的原理,从而能够更好的应用在解决实际问题中。毕奥-萨伐尔定律的建立不仅是人们能够计算任意形状的稳定电流产生的磁感应强度B,而且揭示了电与磁的定量关系。通过两个典型的实验验证了最初的构想,使我们更加体会到“即物理是从实验中产生的”[10]。
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参考文献
[1] 马文蔚.物理学发展史的里程碑[M].南京:江苏科学出版社,1992. 153~155. [2] 李艳平,申先甲.物理学史教程[M].北京:科学出版社,2003.193~134. [3] 向义和.物理学基本概念和基本定律溯源[M].北京:高等教育出版社,1994. 107. [4] 王较过.毕奥萨伐尔定律的建立过程[R].四川大学学报(自然科学版),2001.11. [5] 吴百诗,张孝林.大学物理基础下册[M].北京:科学出版社,2006.78~79. [6] 王较过.毕奥萨伐尔定律的建立过程[R].四川大学学报(自然科学版),2001.11. [7] Erlichson H.AmJ Phy[M].1998.385~391. [8] 孙宗杨,孙兴.大学物理[J].1998.17.7.
[9] 宋德生,李国栋.电磁学发展史[M].南宁:广西人民教育出版社,1996. 161. [10] George D.Freier.UNIVERSITY PHYSICS EXPERIMENT AND THEORY[M].6~7.
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