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在线元矢量dl和电流元Idl平行时,α=0,线元位置的磁场(3)、(4)式重新退化为(1)、(2)式,比如我们对Idl进行无限长积分,即θ由0积分到π,就得到 其中d为线元dl和无限长载流直导线的距离。
这就是在完全对称情况下,无限长直导线外部任意一点磁场的公式计算结果。它和现有理论计算的结果是一致的:没有平行分量。 |
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在线元矢量dl和电流元Idl平行时,α=0,线元位置的磁场(3)、(4)式重新退化为(1)、(2)式,比如我们对Idl进行无限长积分,即θ由0积分到π,就得到 其中d为线元dl和无限长载流直导线的距离。
这就是在完全对称情况下,无限长直导线外部任意一点磁场的公式计算结果。它和现有理论计算的结果是一致的:没有平行分量。 |
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α=0时,对于半无限长载流直导线,在一个端点和导线距离为d的位置,Bh=h(μ0I/4πd)(sinθ1-sinθ2),θ1=π/2,θ2=π,Bh=h(μ0I/4πd)≠0 这就是 不对称的磁场,其平行分量不为零。
但是对于任何对称的情形,θ1=π/2-β,θ2=π/2+β,恒有sin(π/2-β)-sin(π/2+β)=0,因此也恒有Bh=0。 |
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对于对某点对称的载流导线,从上面式子和计算我们看出,该点磁场的垂直分量dBv一直是累加的,θ1=π/2的线是中垂线,也是对称线。从对称线向两个方向积分出来的磁场(力)总是互相抵消的,因此恒有Bh=0。这就是我说的对称磁场不产生平行于导线的受力。
关于线元dl不对称的载流导线,如前面的半无限长载流导线上的电流元Idl,有θ1≠θ2,sinθ1-sinθ2≠0,其线元点Bh=μ0I/4πd≠0。
我在本主题帖中曾提到的错位平行载流活动导线段上的某线元点,和固定在桌面上的平行载流导线段上的电流元Idl之间的连线角度,都是θ1≠θ2,因此活动导线段受的平行方向分力不等于零。 |
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从dB=(μ0/4πr^2)Idl 分解出来的磁场垂直分量dBv=vsinθdB就是现在教科书中的磁场表达,再加上我给出的平行分量表达dBh=hcosθdB就构成了完整的磁场表达:dB=dBv+dBh。它符合平行四边形的矢量合成法则,因为(sinθ)^2+(cosθ)^2=1。 两段电流元Idl1和Idl2之间的作用力Fv12=-Fv21、Fh12=-Fh21就符合牛三的表达了。 从此,安培力再也没有不符合牛三的理由存在了。 |
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对【488楼】说: 导线中运动电子(异偶极子)实际上受到的是洛伦兹力,而受到洛伦兹力的电子作用在导线上,又转变成了导线受到的安培力。安培力和洛伦兹力是因果关系,是形式上不同,本质上是一回事(区别在于安培力是经过导线传递一下的洛伦兹力),因此我在这里并不严格它们的区别。
两平行导线电流同向时互相吸引,电流方向相反时互相排斥,吸引和排斥的力都是安培力。受力方向没有说反。 |
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接【484楼】:
将含有铁芯和不含有铁芯的密绕螺线环放置在示波器的示波管外,对电子束的作用力也是有成千上万倍不同的。对已经被示波管内加速电场极化的电子束来说,面电流磁场对电子束的作用力和裸露磁极的螺线管端面圆形磁场对电子束的作用力相比一点不小。
因为我的实验都是有理论指导、有目的的去做的,因此得到的实验结果往往都是非常令我满意的。 |
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我的495楼希望你仔细看一下。我认为推理没有错。但是两根同向的导线互相吸引也是事实。可是在一根导线里,同向前进的电子都只在导线表面,当中是没有电流的,表现出了同向电流相斥的情况,这也是事实。
这两个矛盾的事实我以为可能与电子的运动方式有关,可能电子在导线里的运动轨迹是弹簧状,于是会发生这种情况。具体细节我还要考虑。 |
| 1969年9月,我在北京刚上小学四年级的第一天,班主任张延秋(女)就通知我明天不要来上学了,第二天我和两个弟弟就随母亲下放到农村去了,到农村后八年多就没有再上学。直到恢复高考的第二年我才重新踏进教室。在八年多的劳动中,我一直没放弃过自己的爱好,订阅《无线电》、《无线电快报》等刊物看,省吃俭用积攒下几个钱依然还是买电子元件玩。我那时开手扶拖拉机,经常出外,离村30里有4毛钱补助、80里有8毛钱补助。攒下的零钱就用于我的特殊消费。而纯挣工分的社员则年终扣除掉口粮钱才能得到一点点结余。我14岁时就能制造发报机、对讲机了,还能遥控一些东西。后来我也经常给当地老乡修理半导体,这就是只有小学三年级学历的我的能力。人们起初只知道我喜欢这些,天天大队的高音喇叭播中央电台的节目,声音很大,很烦人。有一天我做成了一个干扰机,大喇叭那里正在播放,我把我的发射频率调谐到电台的频率,大喇叭立刻就怪叫起来,广播室的人和老乡都很奇怪,他们找了很久,突然想到我,就到我家来了,正好抓了个现行,我正在那里调试呢!当然他们也没惩罚我,只是要我以后不要干扰广播了。这个事情后来当了村支书的付金苹女士最清楚,此女士现在健在,前几年我返乡时还坐在一起吃饭呢。后来十里八乡的人就都知道东樊各庄有个王普霖了,不但峪口公社知道,全平谷县差不多都知道,后来越传越玄乎。有一年我去东高村(平谷县城东十几里,我是在平谷西北30里)去拉东西,遇到一个当地人,知道我是东樊各庄过来的,还问我是不是曾经把村里的机井控制了呢?大意是“我当大队的电工,小麦浇地要用水,可是机井没启动,后来人们到我家看我在趟在炕上睡觉,问我为什么不去开机井?我回答他们那机井开着呢,不信让他们去看。他们再回去一看,机井早就开着呢。他们说是他们从我家走后我遥控开的。”。其实此事并不真实,我从来没当过大队电工,从来没管过开机井,也从来没有机会对机房电路进行改造。那都是以讹传讹的谣传了。但事实上当时我有遥控的能力,还对别人演示过我的东西,只说过可以用它来控制机井的话。那时我采用的方法是用两种不同频率的音频分别去调制一个高频信号,一个频率的控制合,一个频率的控制分。终端把这两个信号通过继电器得以自保。其实这就是大学无线电专业才学习的频移键控的应用,我那时却是无师自通搞出来的。 |
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找关系。两个电偶极子A和B,A中心在原点(0,0),平行于X轴,方向指向X轴正方向;B在Y轴上(0,r0),方向也是平行于A,即α=0,此时两个电偶极子之间有最大的斥力F=Fm/r0^2。我保持B原地(0,r0)不动,但逆时针旋转一个角度α,它们之间的力就变成了F=Fmcosα/r0^2,AB之间的力和它们的夹角符合余弦关系。0°时斥力最大,180°时引力最大。90°和270°时相互的力为零。
保持B的方向不变,我把它向右平移一个距离l,这时两电偶极子之间的距离r^2=r0^2+l^2,于是力就变成了F=(Fmcosα/r^2),其中r^2=r0^2+l^2,这时垂直于A方向的力可由F=(Fmcosα/r^2)分解出Fv=(Fmcosα/r^2)sinθ、平行于A方向的力可由F=(Fmcosα/r^2)分解出Fh=(Fmcosα/r^2)cosθ,其中sinθ=r0/√(r0^2+l^2),cosθ=l/√(r0^2+l^2)。很明显物理学家只采用了垂直分量Fv,忽略了平行分量Fh。也许是疏忽,也许是对安培力性质认识 不到位,导致了长期以来安培力总垂直于导线的错误说法统治着物理。 |