電磁感應(yīng)電磁場(chǎng)bppt課件(完整版)
【正文】 渦電流大 ,產(chǎn)生的熱量多 大塊金屬中的電流產(chǎn)生 熱量 以資利用 . 渦電流與交變電流的頻率成正比 — 高頻電爐 . 下頁(yè) 上頁(yè) 結(jié)束 返回 變壓器和電機(jī)中的 鐵心 處在交變磁場(chǎng)中，會(huì)產(chǎn)生渦流。 211d ddtttRt F=242。 (3)感生電場(chǎng)不是保守場(chǎng) ,不能引入勢(shì)的概念 。 結(jié)論 :自感或互感只與電路本身有關(guān) ,與所設(shè)電流無(wú)關(guān) . 下頁(yè) 上頁(yè) 結(jié)束 返回 例 3 兩同軸長(zhǎng)直密繞螺線管的互感 有兩個(gè)長(zhǎng)度均為 l， 半徑分別為 r1和 r2 ( 且 r1＜ r2 ), 匝數(shù)分別為 N1和 N2的同軸密繞螺線管 . 試計(jì)算它們的互感 . 解 : 設(shè)電流 I1通過(guò)半徑為 r1的螺線管 0 1 1nI??兩螺線管間 B = 0 . 11 0 1NBIl??N1 N2 r2 r1 l 此螺線管內(nèi)的磁感強(qiáng)度為 : 考慮螺線管是密繞的 , 于是 ,穿過(guò)半徑為 r2的螺線管的磁通匝數(shù)為 : ?? 212N? )( 2112 rBN ?? )( 2112 rlBn ?? 110212 )( Inrln ???下頁(yè) 上頁(yè) 結(jié)束 返回 )( 21210 rlnn ???可得互感 In 220??可得互感為 I2產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度 結(jié)論 : M12 = M21 = M , M并有確定的值 . 例 INM121221??INB l 2202 ??若設(shè)電流 I2通過(guò)半徑為 r2的線圈 ,可計(jì)算互感 M12 而此時(shí)穿過(guò)半徑為 r1的螺線管內(nèi)的磁通匝數(shù)為 : 121?? N? )( 2121 rBN ?? )( 2121 rBln ??220211 )( Inrln ???)( 21210 rlnn ???INM212112??下頁(yè) 上頁(yè) 結(jié)束 返回 例 討論 :兩線圈的自感與互感的關(guān)系 ? 由例 1知 對(duì)有 N1 匝的線圈 : VnL 2101 ??VnL 2??)( 21210 rln ???對(duì)有 N2 匝的線圈 : VnL 2202 ?? )( 22220 rln ???而兩線圈的互感為 : )( 21210 rlnnM ???比較得 : 21 LLkM ? 其中 0≤k ≤1 由上面知 , 若 r1 = r2 , 則 k = 1. 稱為 兩線圈完全耦合 . k 為耦合系數(shù) . 下頁(yè) 上頁(yè) 結(jié)束 返回 N1 N2 r2 r1 l + ? K R L 磁場(chǎng)的能量 已知對(duì)電容充電過(guò)程所作的功等于電容的儲(chǔ)能 CQCUQUWe22212121 ???電容的能量實(shí)際上是儲(chǔ)存在兩極板間的電場(chǎng)中的 . 221 Ewe ??I + ?L 引入電場(chǎng)能量密度 用自感電路來(lái)研究磁場(chǎng)能量的建立 : 當(dāng)開(kāi)關(guān) K閉合時(shí) , 在 L有電動(dòng)勢(shì) tIL dd???L RItIL ?? dd? 由歐姆定律 自感的儲(chǔ)能 下頁(yè) 上頁(yè) 結(jié)束 返回 結(jié)論 : 對(duì)自感為 L的線圈 ,儲(chǔ)能為 : 221 LI電源在 0到 t 時(shí)間內(nèi)提供給電路的能量 . ?t tRI0 2 d 為導(dǎo)體消耗的能量 (釋放的焦耳熱 ) 則為電源反抗自感電動(dòng)勢(shì)而做的功 tRILI t d21 0 22 ??? tRIILII t dd0 0 2? ???若 t = 0時(shí) , I = 0。 下頁(yè) 上頁(yè) 結(jié)束 返回 2 空間的總電場(chǎng) E = E庫(kù) + E旋 ? ???SqSdE0???庫(kù) (有源場(chǎng) ) ? ??llE 0d ?? 庫(kù) (有勢(shì)無(wú)旋 ) ? ??SSdE 0?? 旋 (無(wú)源場(chǎng) ) dlE l ???? 旋 (有旋無(wú)勢(shì) ) 可見(jiàn) ,感生電場(chǎng)的環(huán)流不等于零 ,為非保守場(chǎng) . ddrl E d l t?? ? ??SBt S??ddd ??? ? StBS??d????? ?所以 ddrSlBE l St?? ? ????又因?yàn)?: 下頁(yè) 上頁(yè) 結(jié)束 返回 由電動(dòng)勢(shì)的定義和法拉第定律 : dddrlElt?? ? ? ? ??drl El? ??? 叫感生電動(dòng)勢(shì) 感生電場(chǎng) 感生電場(chǎng)的環(huán)流不等于零 ,為非保守場(chǎng) . StBS??d??????dklEl??并且 E旋 是由 激發(fā) ,兩者滿足左手關(guān)系 : tB???E旋 tB???Ek? )( tBB?? ?下頁(yè) 上頁(yè) 結(jié)束 返回 如圖所示 ， 半徑為 R的圓柱形空間內(nèi)分布有沿軸線方向的均勻磁場(chǎng) ,方向垂直紙面向里 ,其變化率為 dB/dt,求 :(1)圓柱形空間內(nèi)外渦旋電場(chǎng)的分布 . (2)若 dB/dt0,把長(zhǎng)為 L的導(dǎo)體 ab放在圓柱截面上
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