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关于螺线管内部磁场的认识存在矛盾

2021-03-24朱昱昌

科学与生活 2021年29期

摘要:本文通过分析关于螺线管内部磁场是收敛和发散的争论,来阐述产生螺线管内部磁场收敛错误的原因;并 总结出了螺线管内部磁场发散的结论。

关键词:载流螺线管 串联结构 并联结构 发散与收敛

1、引言

载流密绕直螺线管和载流密绕螺绕环是用途很广的电磁结构。例如:高温超导磁悬浮列车、高温超导推进船用的高温超导磁体就是带铁芯的载流高温超导密绕螺线管;核聚变反应装置——托卡马克用的磁约束结构,就是豆形截面的载流超导密绕螺绕环。所以我们有必要认真研究和规范螺线管内部磁场理论问题,以澄清目前螺线管内部磁场收敛与发散两种理论并存的矛盾状态。

2、《电磁学》中关于螺线管内磁场收敛与发散两种理论并存的主要表现

(1)、主张螺线管内部磁场收敛的理论是:

无限长螺线管内部轴线磁场表达式 :B=(µ0nI/2)(cosβ2-cosβ1) 。

安培環路定理表述如下: 磁感应强度B沿任何闭合环路L的线积分,等于穿过这环路所有的电流的代数和的µ0倍。用公式表示,则有:。

(2)、主张螺线管内部磁场发散的理论是:

法拉第电磁感应定律:精确的实验表明,导体回路中感应电动势E的大小与穿过回路磁通量的变化率dΦ/dt成正比。“由于匝与匝之间是互相串联的,整个线圈的总电动势就等于各匝所产生的电动势之和。”

全磁通的代数叠加原理:“如果穿过每匝线圈的磁通量相同,均为Φ,则Ψ=NΦ。”

程守洙的代数叠加法:“如果圆电流是由N匝导线所组成,通过每匝的电流强度仍为I,圆心处的磁感应强度的量值B=µ0NI/2R。……

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