大學物理與實驗i8電磁感應及電磁場-資料下載頁
2025-01-13 19:14本頁面
【正文】 RII??????22208 rIwm ???I2R1RI?麥克斯韋提出兩個假設： (1)變化的磁場可產(chǎn)生渦旋電場 (2)變化的電場 (位移電流 )可產(chǎn)生磁場 ? ????L mK dtdldE ??問題： ? ????L e dtdldH ?? ?對稱形式 167。 87 麥克斯韋電磁場理論基礎 R???????II一 、 位移電流 R???????II充電過程 ?導線中存在非穩(wěn)恒的傳導電流 回路中傳導電流不連續(xù) ?電容器兩極板間無傳導電流存在 ?任取一環(huán)繞導線的閉合曲線 L，以 L為邊界可作 S1和S2 兩個曲面 2S1SL?對 S1 ? ??L IldB 0????對 S2 ? ??L ldB 0??穩(wěn)恒磁場安培環(huán)路定理不再適用 ?設極板面積為 S， 某時刻極板上的自由電荷面密度為 ， 則 ? ??D R???????II2S1S電位移通量 DSD ?? S?? q?dtdqdtd D???I?麥克斯韋稱 為位移電流 ， 即 dtd D?dtdI DD?? SdtDS?????? ?qD ??tD ?? ?位移電流密度 Dj?(1)中斷的傳導電流 I 由位移電流 ID接替，使電路中的電流保持連續(xù) (2)傳導電流和位移電流之和稱為 全電流 討論： (3)可證對任何電路，全電流永遠是連續(xù)的 證： 單位時間內(nèi)流出閉合曲面 S的電量等于該閉合曲面內(nèi)電量的減少 ? ???S dtdqSdj ??電荷守恒定律的數(shù)學表達式 由高斯定理 ? ??S qSdD ??? ??? S SdDdtddtdq ?? ? ????SSdtD ???? ??????SSSdtDSdj????即 0)( ??????SSdtDj???或 ?? ?????????21)()(SSSdtDjSdtDj??????tDj????? 永遠是連續(xù)的 ? ???? S SdtDdtdq ??? ???S dtdqSdj ??? ? ???L DIIldH ?? ? ? ??????S SSdtDSdj ????二、安培環(huán)路定理的普遍形式 全電流安培環(huán)路定理 對前述的電容器有 ? ?????LD SISIldH曲面，取曲面取，21??而 DII ?對同一環(huán)路 L， 的環(huán)流是唯一的 H?R???????II2S1S討論： (1)法拉弟電磁感應定律：變化的磁場產(chǎn)生渦旋電場 (2)電場和磁場的變化永遠互相聯(lián)系著，形成統(tǒng)一的 電磁場 位移電流：變化的電場產(chǎn)生渦旋磁場 SdtBldEL SK???? ??????? ?? ?? ??????? S SL SdtDSdjldH ??????說明： (1)位移電流與傳導電流的區(qū)別： ?傳導電流：電荷作宏觀定向運動 ?傳導電流：產(chǎn)生焦耳熱 (2) ID與 方向上 成右手螺旋關系 H?(3)位移電流可存在于一切有電場變化的區(qū)域中 (如真空、介質、導體 ) 位移電流：電場的變化 位移電流：沒有這種熱效應 ? ???S qSdD ???????LmdtdldE ??.2? ??S SdB ??? ? ???L DIIldH ??.4?? V dV?? ?????SSdtB ??SdtDSdjS S?????????? ? ?麥克斯韋方程組 三 、 麥克斯韋方程組 麥克斯韋方程組的微分形式 ? ? ????S V dVASdA )( ????? ? ?????L S SdAldA ???? )(????? D?tBE????????0??? B?tDjH?????????? ??S SdB 0??? ?S SdD ?? ?? V dV?? ?L ldE ?? ? ????? S SdtB ??? ?L ldH ?? SdtDSdjS S???? ?????? ? ??在各向同性介質中，電磁場量之間有如下的關系 ED r ?? ?? 0??根據(jù) 麥克斯韋方程組 、 電磁場量之間關系式 、 初始條件 及 電磁場量的邊界條件，可以確定任一時刻介質中某一點的電磁場 HB r ?? ?? 0? Ej?? ??四、電磁波譜 /m?1610?1410?1210?1010?810?610?410?210?010210410可見光 紅外線 紫外線 x 射線 ? 射線 微波 無線電波 長波 中波 短波 TVFM ?無線電波和微波 (103m):長波 用于遠洋長距離通訊 。 中波 用于無線電廣播；短波 用于無線電廣播、電報 。 超短波 、微波 用于電視、雷達、無線電導航等 ?紅外線 (?107103m): 紅光與微波之間，有顯著的熱效應，應用于紅外偵察、紅外制導、紅外熱成像、紅外報警等 ?可見光 (4??107m): 人眼敏感區(qū) ?紫外線 (1094?107m): 紫光之外部分區(qū)域，有顯著的生理作用和熒光效應，可用有殺菌 紅外線、可見光、紫外線統(tǒng)稱為 光輻射 ? x射線 (10134?107m): 高速電子流轟擊金屬可得，具有很強的穿透力，能使照相底片感光，使熒光發(fā)光，可用于醫(yī)療檢查、金屬探傷、晶體分析 ? ? 射線 (108m以下 ): 原子核衰變時發(fā)出的波長極短的電磁波，可用于金屬探傷等
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