作业帮1.设想用一电流元作为检测磁场的工具.若沿某一方向,给定的电流元 IdL 放在空间任一点都不受力作用,能否由此断定该空间不存在磁场?为什么?2.见图片.
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/11 20:27:58
1.设想用一电流元作为检测磁场的工具.若沿某一方向,给定的电流元 IdL 放在空间任一点都不受力作用,能否由此断定该空间不存在磁场?为什么?2.见图片.
1.设想用一电流元作为检测磁场的工具.若沿某一方向,给定的电流元 IdL 放在空间任一点都不受力作用,能否由此断定该空间不存在磁场?为什么?
2.见图片.
1.设想用一电流元作为检测磁场的工具.若沿某一方向,给定的电流元 IdL 放在空间任一点都不受力作用,能否由此断定该空间不存在磁场?为什么?2.见图片.
1 电流元是个极限概念,l趋于无穷小,也即趋于一个点,但趋近过程中l可保持其方向.即可以把电流元看做一个有方向的点,一个确定的电流元具有确定的方向.将电流元放到空间的某一点,意味着只是位置改变而方向不变.假定有一磁场方向与dl方向平行,你如何移动电流元都不会受力,从而不能依据不受力,得出不存在磁场的结论.
2 安培力公式中括号部分是电流元I1dl1在另一电流元处产生的磁场（比奥萨法尔定律）,写成标量B=I1dl1sinx /r^2（x为电流元方向与两个电流元矢径方向夹角）.当r有限大小的情况下,r无论怎样减小B都是无穷小,从而dF仍是无穷小.当r也趋于无穷小时,即两个电流元无限接近时,问题的性质就发生了变化,必须考虑微观细节.
这个问题中我们考虑的电流总是从导体中流过的,导体本身的直径不能趋于无穷小,最起码比金属原子直径来的大.因此两个电流元不可能无限接近（无限接近两条导线就重叠到一起了,就不存在两个电流元,只是一个电流元了）.我们更微观一点看考虑导线内部不同自由电子运动产生的电流（并认为电子直径为零）,这时定向运动的电子的确可以非常近似为理论上的电流元了,可是当两个电子间距趋于零时,库伦力趋于无穷大,事实上还没有等到非常接近就被相互排开了.因此电流元间距不可能趋于无穷小,只能是有限小.因此不存在dF趋于无穷大的可能性.
上面假定dl可以无穷小,实际上也不能无穷小,最小长度只能达到所谓普朗克长度（10^-35m数量级）.不过这个长度比电子间距离小很多很多,把它当成无穷小,不影响讨论.
如有不明欢迎进一步讨论.