[理學]【第5章】電磁感應與暫態(tài)過程(編輯修改稿)
2025-01-04 00:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 二．渦旋電場 感生電動勢 ? 洛侖茲力解釋不了感生電動勢 . ? Maxwell 假說 — 渦旋電場 . ? 渦旋電場與靜電場的本質(zhì)不同 靜電場：自由電荷激發(fā)，電力線有頭尾，場的環(huán)流為零 . 渦電場：變化磁場激發(fā)，電力線閉合的，環(huán)流不恒為零 . tΦlELk ddd)(???? ??渦旋電場的環(huán)流等于穿過回路面積磁通量時間變化率的負值 . 一般 kEEE??? ??0 0E?式中 為靜電場，其環(huán)流為零 . tΦlEL ddd)(???? ??則 電場的環(huán)流等于穿過回路面積磁通量時間變化率的負值 . ?????? ?????????)()(ddddddSSStBSBttΦ????回路 不變 ??? ??????)()(ddSLStBlE????所以 穩(wěn)恒時 0???tB?0d)(???LlE ??則 由斯托克斯公式 tBE?????? ??0??? E?或 — 靜電場 — 電場的旋度 【 討論 】 1. 環(huán)流的大小只與 有關(guān)，而與 Φ 本身的大小無關(guān) . tΦdd2. 當回路一定時，只由 決定，與 的大小和方向無關(guān) . tBdd? B?3. 負號表示 與 成左螺旋關(guān)系 . kE? B?d4. 渦旋電場是非保守力場，與靜電場有本質(zhì)區(qū)別 . 167。 3 互感和自感 一．互感 如圖 ， 回路 1中的電流發(fā)生變化時 ， 在回路 2中產(chǎn)生感應電動勢 ， 這種現(xiàn)象稱為 互感應現(xiàn)象 ， 該電動勢稱為 互感電動勢 . 11212 IMΨ ?根據(jù)畢 薩 拉定律 ， 由回路 1中的電流 I1激發(fā)的在回路 2處的磁場 B12穿過回路 2的磁鏈數(shù) : 圖 互感應現(xiàn)象 1 2 1I2I22121 IMΨ ?同理 式中 M12和 M21由兩回路的形狀 、 大小 、 匝數(shù)和相對位置決定 ，還與它們所在空間介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān) . 無鐵磁性物質(zhì) 存在時 ， M12 和 M21與回路電流無關(guān) . MMM ?? 1221tMItIMtΨdddddd 1211121212 ??????tIMdd 11212 ???由法拉第電磁感應定律 tMItIMtΨdddddd 2122212121 ??????tIMdd 22121 ???1) 回路本身不變 2) 兩回路相對位置及空間介質(zhì)不變 3) 無鐵磁物質(zhì)存在 若滿足條件： 則 M12和 M21—— 互感系數(shù) ，簡稱 互感 . 理論與實踐都可證明 【 討論 】 1. M 的定義： 可用下兩式之一定義 . 21Ψ M I?(1) tIMdd 12 ???(2) 2. M 的計算： 可用上兩式之一計算 . 【 例 1】 圖 1 匝密度 n , 線圈 2匝數(shù) N , 兩線圈同軸 ， 截面積 S , 則 2 1 圖 兩同軸線圈 NSnIB S NΨ ???? 0123. 利弊 1) 應用：變壓器，互感器，感應電動機， 2) 害處：串擾，分布參數(shù)，噪聲與損耗， 令 I = 1 n NSM 0??二．自感 LIΨ ?根據(jù)畢 薩 拉定律 ， 有 式中 L是 自感系數(shù) ，簡稱 自感 ，由回路的形狀、大小、匝數(shù)和空間介質(zhì)的性質(zhì)決定 . 無鐵磁性物質(zhì) 存在時， L 與回路電流無關(guān) . 回路電流發(fā)生變化時 ， 其激發(fā)的磁場穿過回路自身的磁通量亦隨之發(fā)生變化 ， 則在回路中產(chǎn)生感應電動勢 ， 這種現(xiàn)象稱為 自感應現(xiàn)象 ， 該電動勢稱為 自感電動勢 . tLItILtΨdddddd ??????由法拉第電磁
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