剖析螺線管內(nèi)部磁場的真理與謬誤

1、1剖析教材關于螺線管內(nèi)部磁場的真理與謬誤剖析教材關于螺線管內(nèi)部磁場的真理與謬誤作者朱昱昌摘要：摘要：本文根據(jù)“螺線管內(nèi)部磁場是否滿足代數(shù)疊加”這個問題，既剖析了《電磁學》教材中體現(xiàn)真理的閃光精華，也剖析了充滿荒謬的糟粕。本文不僅證明了螺線管內(nèi)部磁場滿足代數(shù)疊加的客觀規(guī)律，而且還揭示了產(chǎn)生那些關于螺線管內(nèi)部磁場收斂理論的根源所在。關鍵詞關鍵詞：螺線管代數(shù)疊加激發(fā)磁場環(huán)流磁場閉合環(huán)路引言：引言：在磁場：前人曾假設了一種看不見摸不著的無限長載

2、流螺線管，而且還推導出其軸線磁場表達式B=（0nI2）（cosβ2cosβ1），內(nèi)部軸線B≡μ0nI，與N無關；安培環(huán)路定理則推導出無限長載流螺線管內(nèi)部磁場處處B≡μ0nI，也與N無關，顯然收斂（其中n是線圈密度，當導線直徑d給定后n就上方有界，如d=0.01m時n≤md即n不大于100；N是電流環(huán)總個數(shù)或者是導線總周數(shù)，上方無界）。但是，有限長載流螺線管的全磁通Ψ=Nφ，Ψ隨N的增加而增加，必然發(fā)散。從螺線管的全磁通滿足代數(shù)疊加，必然

3、導出螺線管的內(nèi)部磁場也滿足代數(shù)疊加。這個矛盾就是:從有限長載流螺線管內(nèi)部磁場滿足代數(shù)疊加能夠?qū)С銎浯艌鰪挠邢揲L載流螺線管內(nèi)部磁場滿足代數(shù)疊加能夠?qū)С銎浯艌鲭SN的增加而增加必然發(fā)散；而無限長載流螺線管內(nèi)部磁場卻收斂，的增加而增加必然發(fā)散；而無限長載流螺線管內(nèi)部磁場卻收斂，與N無關無關。好像無限長載流螺線管不是從有限長載流螺線管無限延長的結(jié)果。有些人甚至是非顛倒，只相信假的，總是支支吾吾遮遮掩掩不敢承認有限長載流螺線管內(nèi)部磁場滿足代數(shù)疊加。

4、1、抓住蛛絲馬跡揭示螺線管內(nèi)部磁場滿足代數(shù)疊加的客觀規(guī)律、抓住蛛絲馬跡揭示螺線管內(nèi)部磁場滿足代數(shù)疊加的客觀規(guī)律電磁學研究就是要“去之糟粕吸取精華”，抓住體現(xiàn)真理的蛛絲馬跡逐漸揭示客觀規(guī)律。1.1深刻理解電流環(huán)圓心處磁場滿足代數(shù)疊加的這一精華深刻理解電流環(huán)圓心處磁場滿足代數(shù)疊加的這一精華“如果圓電流是由N匝導線所組成，通過每匝的電流強度仍為I，圓心處的磁感應強度的量值B＝0NI2R?！保ǔ淌劁ā⒔?《普通物理學》第二冊.人民教育出版社

5、.1964年出版.P112）顯然，公式B＝0NI2R是正比函數(shù)（B是關于I的正比函數(shù)，3個部位。這就是串聯(lián)線圈的效果。在坩堝內(nèi)部任何場點到電流的最小距離都不會大于線圈的內(nèi)半徑R，即上方有界。從理論意義上講，導線密繞N周的這個自然數(shù)N上方無界。但是，當N達到一定數(shù)值時就會使磁場強度增加到所需要的強度，并使渦流所釋放的焦耳熱足可以迅速熔化坩堝內(nèi)部的金屬塊。如果再增加N的數(shù)值就會使代數(shù)疊加的電流強度更大，使坩堝內(nèi)部的溫度更高，乃至燒毀坩堝產(chǎn)生

6、破壞作用。故N值適可而止，不宜過大。并非N的數(shù)值再大也不會增加磁場強度。另外，如果坩堝的外緣半徑R不變，N也確定。那么在外半徑為R的圓筒上沿軸向密繞N周就是一個螺線管。假設這個螺線管長度是8米，坩堝的外緣長度是4米。那么，只能在坩堝的外緣密繞兩層導線才能達到設計要求。顯然，在R、N給定條件下，螺線管可以使比較長的圓筒內(nèi)部空間產(chǎn)生強磁場。多層線圈只能使比較短的圓筒內(nèi)部空間產(chǎn)生強磁場。1.3通過全磁通滿足代數(shù)疊加來揭示一般客觀規(guī)律通過全磁通

7、滿足代數(shù)疊加來揭示一般客觀規(guī)律趙凱華《電磁學》P156頁指出：“如果回路不是單匝線框而是多匝線圈，那么當磁通量變化時，每匝中都將產(chǎn)生感應電動勢。由于匝與匝之間是互相串聯(lián)的，整個線圈的總電動勢就等于各匝所產(chǎn)生的電動勢之和。…如果穿過每匝線圈的磁通量相同，均為φ，則Ψ=Nφ”。賈起民《電磁學》第二版P226頁指出：“對于N匝線圈組成的回路，若通過每匝線圈的磁感通量都是Φm，即每條磁感線交鏈的電流是每匝中電流的N倍，那么對整個回路的磁通匝鏈數(shù)