作者Beachboy (天煞孤星)
看板Physics
标题[请益] 螺线管的磁场
时间Fri Jan 22 16:27:26 2010
对於螺线管的磁场,有几个问题,用条列式好了。
1.“甚长螺线管” 和 “无限长螺线管”在物理或数学上,有没有什麽些微的差异?
2. 会问1那个怪问题是因为,翻了许多书,在讨论螺线管外的磁场=0这个部分的时候,
大多都采取『对於一个有限(但很长)的螺线管而言,在距离→∞时,B=0,加上使用
安培定律,可推得管外磁场处处相等,且=0』这样的方式“说明”了管外磁场等於零
这件事。
另外,赖树声的书里也用类似的方式讨论:
先利用安培定律,推得 B管外 = .... = B∞
然後,∵螺线管非∞,只是甚大,∴finite,∴对於∞处之B=0
∵B∞ = 0,∴B管外=0。
注:由Biot-Savart law
μI dlxr μI 1
B = ---∫------- ≒ --- ---∫dl
4π r^3 (r→∞) 4π r^2
现在,∞处,r=∞
∵finite source ∴∫dl ≠ 0
μI 1
∴ B∞≒ --- ----‧finite = 0
4π ∞^2
回到我的问题,如果上面论证中的source是∞,那麽最後一式的分子分母都是∞,
那我可以说因为分母有平方,所以B∞仍是0吗(会不会有数学上的问题)?
所以结论是,不需要care螺线管是理论上∞或只是长度远大於半径,
管外磁场→0,都是一个可以成立(包括数学)的事实吗?
3. 如果不要用以上类似定性的论证,还有没有其他不错的方式,可以证明或说明,
∞螺线管外的磁场=0?
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.122.198.171
1F:推 ntust661:d安培定律@@ 01/22 16:29
2F:推 nevinyrrals:无限大除无限大=不定型,用L'Hopital决定就好 01/23 12:49