Question

半徑為r、電流為I₁的通電圓環圓心a處的磁感應強度為B，在圓環下方距圓心a為L的地方水平放置一根電流為I₂的無限長直導線MN時，圓環圓心a處的磁感應強度變為零，設圓環平面與長直導線在同一豎直平面內，如圖所示，求：
(1)根據對稱性，長直導線電流I₂在導線正下方L處的b點產生的磁感應強度大小是多少？方向如何？
(2)如果把圓環平移到b點，使圓環的圓心與b點重合，則圓環電流I₁與直線電流I₂在b點產生的合磁場的磁感應強度大小是多少？方向如何？

Answer 1

解：(1)圓環電流在圓心a處產生的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外，加上直導線后，a處的磁感應強度為零，說明，直線電流I₂在a處產生的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里
又因為a、b兩點到直導線的距離相等，因此，直線電流I₂在b點產生的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外
(2)當把圓環平移到b點后，圓環電流I₁在b點產生的磁感應強度為B，方向垂直于紙面向外；和直導線電流I₂在b點產生的磁感應強度合成后，可得：b點的磁感應強度大小為2B，方向垂直于紙面向外