早在公元前,人們就知道了磁的存在。但在很長時(shí)間里,人們都把磁場和電流當(dāng)作兩種獨(dú)立無關(guān)的自然現(xiàn)象,直到1829年才發(fā)現(xiàn)了它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,即磁場是由電流的激勵(lì)而產(chǎn)生的。換句話說,磁場與產(chǎn)生該磁場的電流同時(shí)存在。全電流定律就是描述這種電磁聯(lián)系的基本電磁定律。
設(shè)空間有n根載流導(dǎo)體,導(dǎo)體中的電流分別為I1,I2,……,In則沿任意可包含所有這些導(dǎo)體的閉合路徑l,磁場強(qiáng)度H的線積分等于這些導(dǎo)體電流的代數(shù)和,即
圖 1 說明全電流定律
就是全電流定律,亦稱作安培環(huán)路定律。式中電流的符號由右手螺旋法則確定,即當(dāng)導(dǎo)體電流的方向與積分路徑的方向呈右手螺旋關(guān)系時(shí),該電流為正,反之為負(fù)。以圖1為例,雖有積分路徑l和l′,但其中包含的載流導(dǎo)體相同,積分結(jié)果必然相等,并且就是電流I1,I2和I3的代數(shù)和。依右手螺旋法則,I1和I2應(yīng)取正號,而I3應(yīng)取負(fù)號。寫成數(shù)學(xué)表達(dá)形式就是
即積分與路徑無關(guān),只與路徑內(nèi)包含的導(dǎo)體電流的大小和方向有關(guān)。
全電流定律在電機(jī)中應(yīng)用很廣,它是電機(jī)和變壓器磁路計(jì)算的基礎(chǔ)。