【正文】 對(duì)導(dǎo)體的作用不同 靜電場(chǎng)中導(dǎo)體電荷發(fā)生重新分布 ——靜電感應(yīng) 現(xiàn)象 感生電場(chǎng)中導(dǎo)體產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì) ——電磁感應(yīng) 現(xiàn)象 相同 ：① 都對(duì)電荷有作用力； EqFEqF kk ???? ?? ② 若有導(dǎo)體存在都能形成電流； ③ 都對(duì)電荷做功。 K62 2. 自感電動(dòng)勢(shì) ?L 與自感系數(shù) L 回路中的全磁通： Bimi ?? ? ??而依畢奧 —薩伐爾定律 iB ?∴ Li??i??比例系數(shù) L — 稱為自感系數(shù) 簡稱自感或電感 這是因回路中自身電流變化引起的 ?L。 66 R 當(dāng)兩個(gè)線圈相互垂直放置時(shí)，雖然各自電流 i 變化 ，但因各自的磁感應(yīng)線 不 穿過對(duì)方， 磁通互不干涉 ，所以 沒有 互感現(xiàn)象。 B?2R1RR 如圖：環(huán)的截面積為 S， 軸線半徑為 R， 單位長度上的匝數(shù)為 n， 環(huán)中充滿 ?r 的介質(zhì)。 21 IMIW M ??80 “+”對(duì)應(yīng)兩個(gè)回路 I1 和 I2 激發(fā)的磁通量相互 加強(qiáng) M “－”對(duì)應(yīng)兩個(gè)回路 I1 和 I2激發(fā)的磁通量相互 減弱 M 互感磁能為負(fù)時(shí)，是互感使磁能減少，其中一部分轉(zhuǎn)化為回路中感應(yīng)電流做的功。 86 對(duì)于非穩(wěn)恒電流：其連續(xù)性方程為 dtdqSdjSe ???????流出閉合面的電流強(qiáng)度 等于面內(nèi)電荷的減少 — 電荷守恒的數(shù)學(xué)表達(dá)式 而由高斯定理： qSdDS??????代入有： 二、位移電流密度矢量 jD = ？ 位 移 電 流 ID = ？ 0???????Se SdtDj ???）（SdtDSdDdtddtdqSdjSSSe????????????????? ??????87 ∴ 通過空間任一曲面的 位移電流： dtdSdDdtd DS????????DeiLIildH ??? ?????? ?????Se SdtDj???)(由 ???????? ??????????SDSeSSe SdjSdjSdtDSdj ????????dtdSdEdtd erSr?????00 ??? ????SdtDISD?????? ?? 即通過空間任一曲面的 位移電流 等于通過該曲面的 電位移通量對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù) 。 S ⑴ 兩板間的 ID ???? ??????SSDD dSEdtdSdDdtddtdI 0c os0?? ??S —與板面平面的任一等大的面 93 S dtdERREdtddSEdtdISD20200)()(??????????A78210011010858 13212 ??????????? ? ?∵ dE / dt 0 ∴ 與 E 同向，也與 ie 一致。 麥克斯韋總結(jié)了一系列電磁理論，導(dǎo)出電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直 ，而且和傳播方向垂直的電磁波 ，更奇妙的就是從這一方程中得出電磁波的速度是 102 導(dǎo)出： ( 注意電磁波是橫波，且電場(chǎng)與磁場(chǎng)垂直 ) 對(duì)沿 x 方向傳播的電磁場(chǎng) ( 波 ) 就只 有 Ey 和 HZ 電磁波 u E H 103 波動(dòng)方程 ? ??? ??22 2221x u t??任一物理量 x 傳播方向 ??? ???2222ExEty y???? ???2222HxHtz z?xyzEyHzu物理量是 E H波速是 ??1?u方程的解： })(c os { 0?? ???uxtEEmy})(c os { 0?? ??? uxtHH mz{ 平面電磁波的波函數(shù) 比較 104 三、電磁波的基本特點(diǎn) 1. 傳播 不需 要媒質(zhì)，在 真空中 也可進(jìn)行。 即能量密度與波速的乘積為能流密度 用矢量表示為： uwS ?? ?與機(jī)械波的情況一樣！ 112 222 )(212121 EBHDEBEw ??? ?????代入 ： ???? 1??? uHBED HE ?? ?有 ： EHEHHEuEuBHDEwuS??????????)(21)(21 2???????注意到： HEHEu ????? ?? ,的方向是∴ HES ??? ?? 通常將它稱為坡印廷 ( Poynting ) 矢量 。~7600197。構(gòu)成平行板電容器，若對(duì)電容器勻速充電，使兩板間電場(chǎng)的變化率： dE / dt = 1013 V / ，求兩板間的位移 電流，并計(jì)算電容器內(nèi)與兩極板中心聯(lián)線相距為 r 處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 ???? ????SDDLD SdjIldH????0????SD SdB??jD—— 是對(duì)應(yīng)位移電流的 位移電流密度矢量 一、麥克斯韋位移電流的假設(shè) 167。 221 LIWm ? 這與電容器充電以后，當(dāng)極板電壓為 U 時(shí)所儲(chǔ)存的電能的公式類似。 一般： 21 LLkM ? k — 耦合系數(shù) ，由兩個(gè)線圈 的相對(duì)位置和各自的繞法決定。 ∴ 自感 L 有 維持原電路狀態(tài) 的能力，它表征回路電磁慣性 的大小。 S1 dtdBhLhL Bdtddtd mi 21)21( ?????? ??= ?oa+ ?ab + ?bo = ?ab 60 a b c ??tio ? ?tB?R ?S2 求 ?bc時(shí)，加 oc、 ob構(gòu)成 obco 回路。 在一段導(dǎo)體 ab上： ? ??bakab ldE???對(duì)導(dǎo)體 回路 ： ? ??Lki ldE???47 二、感生電場(chǎng) Ek 這種電場(chǎng)的電場(chǎng)線是無頭無尾的閉合曲線 ——是無源有旋非保守場(chǎng) 。 39 如果無限長直導(dǎo)線中的電流 I 不是常數(shù) ，而是時(shí)間 t 的函數(shù)，情況又如何呢？ 由于 任意 t 時(shí) 穿過回路的磁通量還是： 11200ln22c o s121xxxyIy d xxIB d SSdBxxxSSm??????????????????????只是注意此種情況下， y = vt， I = I ( t ) 求導(dǎo)時(shí)比 I 是 常數(shù) 時(shí) 多 了一項(xiàng)！ 40 )ln2(1210xxxyIdtddtd mi??????????1210 ln)(2 xxxdtdIydtdyI ?????1210012100 lns i n2lnc os2 xxxtIvtxxxtIv ???? ???????如果： tII ?c o s0?動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 感生電動(dòng)勢(shì) 如 ?i 0，方向與所選的逆時(shí)針繞向一致，否則相反。 20 討 論 ① 注意兩個(gè)角度 a b dl B v ?1 1??? Bv?? ld?的方向是 積分進(jìn)行 的方向 2?????? ldEBvE kk?????如圖 的方向是BvE k ??? ??22 ?? ??? ldE k ??⊙ 導(dǎo)體 ab 中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為 0 ，因?yàn)檫@種情況下導(dǎo)體沒有切割磁力線。 02 ???? mn Be ?????0???dtd mi?? ?i 的方向與所選繞向 相同 —順時(shí)針方向 εi 繞向 如果條形磁鐵向外抽出 0???dtd mi?? ?i 的方向與所選繞向 相反 —逆時(shí)針方向 絕對(duì)值增加，但它是負(fù)值 所以它本身是減少的 εi 00, ??? dtdd mmm ???00, ??? dtdd mmm ???v?v?S N B?ne?13 167。 ② 穿過回路的磁通量 φm 發(fā)生 變化。 ⑵ 回路所圍面積 S 的法向與通過回路的 B 的方向的夾角 ? 變化； 1. 獲得感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因 3 ∴ 產(chǎn)生感應(yīng)電流 Ii 的條件： ① 導(dǎo)體構(gòu)成回路 ( 如不構(gòu)成回路，則不形成感應(yīng) 電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ?ab 存在 )； 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 —不論什么原因引起穿過回路的磁通量 φm 變化時(shí)，回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)存在的 現(xiàn)象。 02 ???? mn Be ?????000,??????dtddtddmimmm????? 說明 ?i 的方向與 所選回路繞向 相反 是順時(shí)針方向 εi 繞向 如果條形磁鐵向外抽出 000,??????dtddtddmimmm????? 說明 ?i 的方向與 所選回路繞向 相同 是逆時(shí)針方向 v?εi 12 如果條形磁鐵往里插進(jìn) 選繞向： 順 時(shí)針方向， 面的正法向向 左。 ∴ 這個(gè)洛侖茲力的總功率 0??絕vF??與過去洛侖茲力不做功不矛盾！ 這個(gè)力 F 垂直于 絕對(duì)速度 17 三、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小、方向 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的 非靜電力 是洛侖茲力 Bvqf m ??? ??對(duì)應(yīng)的 非靜電場(chǎng) 為 BvqfE mk???????18 ∴ 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式 ?? ?????babakab ldBvldE?????)(?⑴ 對(duì)于 不成回路 的導(dǎo)體，有 ⑵ 對(duì)于 構(gòu)成回路 的導(dǎo)體，有 ?? ?????LLki ldBvldE?????)(?或 dtd mi?? ??兩公式處理這類 問題時(shí)等價(jià)！ 19 ?ld? 從 a→ b 的方向 ldv ?? ? 切割磁力線的速度 ?? ?????babakab ldBvldE?????)(?ldB ?? ? 所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度 v、 B一般都是 位置的函數(shù) ，不能隨意提到積 分 號(hào) 外 ，且做積分是對(duì)切割磁力線的導(dǎo)體，所 以要特別注意先 統(tǒng)一積分變量后再積分。 求： ?ab= ？， ?bc= ？ I B v a b c h x1 x2 ? x o 解：