螺线管满足代数叠加的条件
2021-01-18朱昱昌
科学与生活 2021年31期


摘要:在《电磁学》里,因为电流是标量,不是矢量,故满足代数叠加。把N个电流为I的圆电流按着右手定则串联在一起,就是电流为NI的螺线管。它等价于电流为NI的电流环或者等价于电流为NI的圆电流。
关键词:电流环 圆电流 螺线管 代数叠加
引言
本人认为:学生学习一些虚假定理和虚假公式最难。教授讲不清,学生听不懂。也不知是何方神仙,利用分割叠加法推导出无限长螺线管内部轴线磁场表达式B=(µ0nI/2)(cosβ2-cosβ1),不知道蒙住了多少人。 可以说,100多年来,教授姑妄讲之,学生姑妄听之,昏昏然不知其所以然。《电磁学》教材中,用分割叠加法推导的无限长螺线管内部轴线磁场表达式B=(µ0nI/2)(cosβ2-cosβ1)。就是这个非常错误的无限长螺线管内部磁场磁场表达式,把螺线管的代数叠加法也搅得模糊了,使人们不敢轻易进行代数叠加。其实,螺线管内部磁场是满足代数叠加的。
1、在《电磁学》中,一般螺线管都能满足代数叠加
因为,螺线管相等于N个电流相同的电流环串联在一起。又因为电流是标量,不是矢量,所以满足代数叠加。即有N个相同的电流环沿轴线方向串联在一起,因为它们电流都相同,且都是一样大小,故可以代数叠加。而且,只要它们方向一致、直径相等就可以代数叠加。这是一个非常浅显的道理,却弄得人们无法适从,进而胡思乱想起来。
《电磁学》教材指出:绕在圆柱面上的螺线形线圈叫做螺线管。如果绕螺线管的导线很细,而且是一匝挨着一匝密绕的,我们可以把它看成是一个导体圆筒,电流连续地沿环向分布。……
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