密绕无限长载流螺线管外部磁场为零吗，本文主要内容关键词为：螺线管论文,磁场论文,为零论文,长载流论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在物理课程中讲授恒定磁场时，不少教材、参考书认为密绕无限长载流螺线管内磁场是均匀的，管外磁场是零。
笔者认为上述结论中，密绕无限长载流螺线管外磁场是零的说法是不严格的，甚至是错误的，在教学中有必要澄清。
一、对管外磁场作定性分析
为了方便说明，作如图1所示柱坐标(z，r，
)其中z轴沿螺线管的轴线，径向坐标为r，横向坐标（方位角）为。定性分析得到如下结论：
图1
1.由对称性可知：螺线管外部磁场与z、坐标无关，若不为零，只能与r有关，即只能是r的函数。
2.由磁场的安培环路定理和高斯定理可知：螺线管外部磁场沿轴向和径向的磁场为零，即
。
二、对螺线管外部磁场的定量计算
首先介绍产生螺旋线的一种古老方法，如图2所示，取一条倾角为α的直角三角形纸条绕在半径为R的圆筒上，纸条的斜边就构成了螺旋线，当纸条的底边绕圆筒一周时，螺旋线推进的距离d即为1个螺距长，显然有：
图2
图3
对于密绕螺线管，螺距即为导线的直径，在密绕条件下，相当于螺线管表面有一均匀的表面电流层。定义垂直通过单位长线段的电流强度为面电流密度J，由图3可知，J的大小为
