安培定则

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定则
性质
安培力公式
天文之"右手螺旋定则”


[编辑本段]定则
　　表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则,也叫右手螺旋定则。
　　(1)通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;
　　(2)通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。左手反之。
[编辑本段]性质
　　直线电流的安培定则对一小段直线电流也适用。环形电流可看成多段小直线电流组成,对每一小段直线电流用直线电流的安培定则判定出环形电流中心轴线上磁感强度的方向。叠加起来就得到环形电流中心轴线上磁感线的方向。直线电流的安培定则是基本的,环形电流的安培定则可由直线电流的安培定则导出,直线电流的安培定则对电荷作直线运动产生的磁场也适用,这时电流方向与正电荷运动方向相同,与负电荷运动方向相反。
　　在H.C.奥斯特电流磁效应实验及其他一系列实验的启发下 ,A.-M.安培认识到磁现象的本质是电流 ,把涉及电流 、磁体的各种相互作用归结为电流之间的相互作用,提出了寻找电流元相互作用规律的基本问题。为了克服孤立电流元无法直接测量的困难 ,安培精心设计了4个示零实验并伴以缜密的理论分析,得出了结果。但由于安培对电磁作用持超距作用观念,曾在理论分析中强加了两电流元之间作用力沿连线的假设,期望遵守牛顿第三定律,使结论有误。上述公式是抛弃错误的作用力沿连线的假设,经修正后的结果。应按近距作用观点理解为,电流元产生磁场,磁场对其中的另一电流元施以作用力。
　　安培定律与库仑定律相当,是磁作用的基本实验定律 ,它决定了磁场的性质,提供了计算电流相互作用的途径。
[编辑本段]安培力公式
　　电流元I1dι 对相距γ12的另一电流元I2dι 的作用力df12为:
　　μ0 I1I2dι2 × (dι1 × γ12)
　　df12 = ── ───────────
　　4π γ123
　　式中dι1、dι2的方向都是电流的方向;γ12是从I1dι 指向I2dι 的径矢。安培定律可分为两部分。其一是电流元Idι(即上述I1dι )在γ(即上述γ12)处产生的磁场为
　　μ0 Idι × γ
　　dB = ── ─────
　　4π γ3
　　这是毕-萨-拉定律。其二是电流元Idl(即上述I2dι2)在磁场B中受到的作用力df(即上述df12)为:
　　df = Idι × B
[编辑本段]天文之"右手螺旋定则”
　　我们通常通过以下三种方法辨别地球的南北极:
　　1.立木棒垂直于地面,白天时阴影的指向即为北极;但这只限于北回归线以北北极圈以南的人们,所以此种方法不可行;
　　2.指南针;但地理北极和地磁北极有区别,故也不可行;
　　3.借助星体;北极星和南十字星座;这种方法在夜里可行。
　　更深层的问题,出现在把我们关于北的概念,推广到宇宙中其他部分的某个星球上时;因为如果“北”这个词有什么普遍的含义,那么任何别的星球也应有北极和南极。那么它的北极究竟是哪一个呢?显然现在,北极星就没有用了,因为所有的星球看起来都将完全不同。
　　天文学家们对此有一个简单的规则,他们称之为“右手螺旋定则”。偶尔地,费天文学家们也需要解决这样的问题。圣父基督说不定就是其中之一,至少按照《新科学家》(New Scientist)的一期圣诞特刊的说法是这样。在一篇文章中,当问到我们的太阳系中的某个其他星球或月亮的北极,是否能为圣诞老人提供比地球更好的居所时,贾斯廷·马林斯简洁地描述了这一规则:
　　"使你的右手握拳成拇指向上的形状。如果行星的运转方向与你手指的弯曲方向相符,你大拇指所指的就是北极。试着用它比划一下地球的旋转方式(地球的旋转式自西向东,这也是为什么太阳看起来是从东到西运行的原因)。"
　　这意味着,例如,相对于地球来说,金星的北极是位于其底部的,因为在我们的太阳系的行星中,进行时唯一在反方向上旋转的。

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