[理學(xué)]第12章電磁感應(yīng)-免費(fèi)閱讀
【正文】 ????????????????53 電磁波的主要性質(zhì)： 。求此時(shí)極板間的位移電流以及距電容器中心為 r處的 P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。 ?位移電流是由變化的電場等效而來的，無宏觀的電荷移動(dòng)，無熱效應(yīng)。 位移電流 穩(wěn)恒電流條件下的安培環(huán)路定理： ???? IldH ??對于非穩(wěn)恒電流，安培環(huán)路定理是否成立呢？ 以電容器充、放電過程為例 , ~ ? KL?對 S2 面： ? ?? 1S Sdj ??對 S1 面： ?? I??L ldH ??? ?L ldH ?? ? ??2SSdj ??0?結(jié)論： 對于非穩(wěn)恒電流，安培環(huán)路定理不成立。 自感磁能： ??? i d tA L?221 LIWm ???? 0I idiL 221 LI?40 磁場能量 設(shè)長直螺線管中插有磁導(dǎo)率為 ?的磁介質(zhì)， ,nIB ???nBI???長直螺線管的自感系數(shù)為： lSnL 2??222221nBlSn???221 LIWm ? lSB?22? 體VB?22?磁能也是定域在磁場中的，引入磁場能量密度的概念。 解： 設(shè)直導(dǎo)線中通有電流 I1 ， ? ?? Sm SdB ??21? ? ?? baa B L d x? ?? baa L d xxI??2 10 a baLI ?? ln2 10 ??121IM??abaL ?? ln20??121Im?? baAB CDoxx Ldx1IdtdIM 212 ???討論： 當(dāng)長直導(dǎo)線放在矩形導(dǎo)線框中部，互感系數(shù)為多大？導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢又為多大？ bbataI ??? ln2c o s00????37 1L 2LM例： 求自感量分別為 L L2的兩線圈串聯(lián)后的總自感量，設(shè)它們的互感系數(shù)為 M。 單位：亨利（ H） 121IM??212I??互感系數(shù) dtd 2121?? ??線圈 1電流變化在線圈 2中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢 : dtMId )( 1??dtdIM 1??線圈 2電流變化在線圈 1中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢 : dtd 1212?? ??dtMId )( 2??dtdIM 2??33 ,12121 dtdIMdtd ???? ?? dtdIMdtd 21212 ???? ??結(jié)論： 互感系數(shù)在數(shù)值上對于一個(gè)線圈中電流隨時(shí)間的變化率為一個(gè)單位時(shí)，在另一個(gè)線圈中引起互感電動(dòng)勢的絕對值。 自感系數(shù)的計(jì)算步驟： 1. 假設(shè)線圈中的電流 I ； 2. 求線圈中的磁通量 ?m ； 3. 由定義求出自感系數(shù) L。 自感和互感 自感和自感系數(shù) 當(dāng)線圈中電流變化時(shí)，它所激發(fā)的磁場通過線圈自身的磁通量也在變化，使線圈自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。 B???? ????? ????????????? ???????????? ????? ??? ???Ro??????LA B解： h2LhBSdBSm????? ? ???22 )2(2LRdtdBLdtd m ????? ??22 )2(2LRLB ???討論： 導(dǎo)體棒放在圓外的情形 也是利用法拉第電磁感應(yīng)定律求解， 強(qiáng)調(diào)： 此時(shí)求的是扇形面積的磁通量！ B???? ???? ?????????????????????????? ????? ??? ???Ro??????Lh?A B如圖構(gòu)造逆時(shí)針方向閉合回路， 23 渦電流 0?dtBd?渦I(1)電磁感應(yīng)爐的應(yīng)用 抽真空 將導(dǎo)體放入變化的磁場中時(shí)，由于在變化的磁場周圍存在著渦旋的感生電場，感生電場作用在導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷上，使電荷運(yùn)動(dòng)，形成渦電流。 B???? ????? ????????????? ???????????? ????? ??? ???Ro??????解： 1. r R 區(qū)域 ，作半徑為 r 的環(huán)形路徑 。 感生電動(dòng)勢和感生電場 感生電動(dòng)勢和感生電場 這種電磁感應(yīng)現(xiàn)象是由于穿過導(dǎo)體回路的磁場發(fā)生變化而引起的。 221 LB??13 例 : 如圖所示，在通有電流 I 的無限長載流直導(dǎo)線旁，距 a 垂直放置一長為 L 以速度 v 向上運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體棒，求導(dǎo)體棒中的動(dòng)生電動(dòng)勢。 電子受的洛侖茲力 10 4. 求導(dǎo)體元上的電動(dòng)勢 d?； ? 。 5 法拉第電磁感應(yīng)定律 dtd m?? ??在 SI 制中寫成等式： 內(nèi)容： 導(dǎo)體回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與穿過導(dǎo)體回路的磁通量的變化率成正比。 電磁感應(yīng)定律 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，人們就開始了其逆效應(yīng)的研究。 電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)，揭示了電和磁的聯(lián)系，為電磁理論奠定了基礎(chǔ)，開辟了人類使用電能的道路。 動(dòng)生電動(dòng)勢 在磁場中 ,導(dǎo)體棒 AB以速率 v 沿金屬導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，回路面積發(fā)生變化，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢。 ??? L ldlB0 ?與 的夾角： ld?Bv ???和 的夾角： v? B?? ????? ????? ?? ??? ??????? ??????? ???? ????????? B??? ? ?? ????? ???? ??? ????Lol?dllv?Bv ???ld lB???12 ? ????? ????? ?? ??? ??????? ??????? ???? ????????? B??? ? ?? ????? ???? ??? ????
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