直線加速器電子感應加速器詳細分析(完整版)
【正文】 ω A O 一根長度為 L的銅棒 ,在磁感強度為 B的均勻磁場中 ,以角速度 ω在與磁場方向垂直的平面上繞棒的一端 ? 作勻速轉動 , 試求 (1)在銅棒兩端的感應電動勢 , (2)直徑為 OA的半圓弧導體 以同樣的角速度繞Ｏ軸轉動時 ,導體 上的感應電動勢 . OCAOCA例 11 ω υ c A O 方法二 :設 OA在 dt時間轉了dθ角 ,磁通量的改變 d B d s?? 212B L d q=導體中的感應電動勢 OAddt???ε 212dBLdtq=212 BL?=(2)閉合回路的磁通始終不變 ,則整個回路的感應電動勢為零 , 所以 212OAO CABL? ? ?? ? ?12 例 如圖 ,導線 AB長為 L, 在無限長直載流導線右側運動 ,求動生電動勢 ?i 和電勢差 UBUA=? I A B v 解 : 已知電流產生的磁場方向向里 在直導線上取線元 d r d? rBv ??? d)( ??? = vBd r dr ?=∫ld? ?? BA lBv d而 d r 離 I 為 r , 則 dr 處 B 的大小為 rIB??20??? BArr rrIv d2 0??ABrrIv ln20???rA rB A B ?i 直導線中電動勢 ? 0，故與 d r 同方向 ,從 A指向 B dr 以速度 v 運動 , 動生電動勢為 13 例 2續(xù) 在 B端累積正電荷 , A端累積負電荷 , 即 :UB－ UA = ?i 所以 : ABrrIv ln20????UA－ UB 若直導線沿如下圖方向運動 ,則總是如何 ? I A B v 同樣在 AB上取 d l dl d? lBv ??? d)( ??? = vBd l rIB??20??? BA lBv d?=∫ld? ??BA lrIv d20?? lrIv??20?而 : ? 從 A→B 14 a b d I θ v r 例 3: 電流為 I的長直載流導線旁有一長為 l的共面導體 ab.導體 a端距離導線 d,ab延長線與直導線夾角為 θ,導體 ab以速度 v勻速沿電流方向平移 .求 ab上的感應電動勢 . 解 : 已知電流產生的磁場方向向里 在直導線上取線元 d l d?ab ( ) dv B l= 醋?ab dl 離 I 為 r , 則 dl 處 B 的大小為 rIB??20?0 c os( ) d22barrIvlr? ? ??=+242。 211 dRFFF= 242。 感生電場 Er與靜電場 E 的比較 : 相同點 : 兩者都對電荷有力的作用 。0 2L h dB dldt= 242。 在 t 時該 , 電流增長到 I, 對上式積分 : tIt d0?? 上述各式的物理意義 : tIt d0?? 它作為磁能被儲存 , 或說轉化為磁場的能量 . 221 LIWm ?磁能的建立過程滿足能量守恒 . tRIILItI ddd 2??? 上式變形為 : 36 磁場能量 能量密度 22 )(21nBVn??? VB?221??221 BVWw mm ??BHHw m 2121 2 ?? ??? V mm VwW dVWw mm dd?自感儲能為 : 221 LIWm ?如對體積為 V的長直螺線管 : VnL 2?? nIB ??則管內的磁場能量為 221 LIWm ?引入磁場能量密度 對各向同性均勻介質 B = ?H 結論對任意線圈都成立 : 磁場的能量存在于整個磁場中 . 若磁能密度是位置的函數 : 37 無限長圓柱形同軸電纜長為 l,內半徑為 R1,外半徑為 R2,中間充以磁導率為 μ 的磁介質 .略去金屬芯線內的磁場 ,求此同軸電纜單位長度的磁能和自感 . 例 1. 同軸電覽的磁能和自感 解 : 芯線內磁場為零，電纜外部磁場亦為零 rIH
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1