電磁感應(yīng)原理ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-15 05:10本頁(yè)面
【正文】 2 d)(IRdtdIL ??此時(shí)在回路中： 且： 0)0(0 IIt ?? ，tLReItI ??0)(則： ?221)( 22002 VBLIR d ttIt???磁能密度 BHHBVWw mm 212121 22 ????? ??VBHVwW mm d21dd ?????? VBHW m d21???? VBHLI d2121 2總磁能 L 1 2 I 2 W m = 磁場(chǎng)的能量： 磁場(chǎng)能量密度： 單位體積中儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量 w m 磁能密度： 總磁能 ?22Bw m ? dVBWVm ?????22l d d V r 2 π r = d r r l 1 R 2 R 例 1 求同軸傳輸線之磁能 ?????? ??VVmm dVBdVW2021??drrrIRR?????2)2(2121200??解： rIB o??2?)l n (4 1220RRlI???計(jì)算自感的另一種方法： L 1 2 I 2 W m = L = 2 I 2 W m 因?yàn)? 所以 麥克斯韋電磁場(chǎng)理論（初步） 一、靜電場(chǎng) ?????????????? ?)(0 無(wú)旋場(chǎng)保守場(chǎng)有源場(chǎng)內(nèi)lS SldEqSdD????二、穩(wěn)恒磁場(chǎng) ?????????? ???)(0有旋場(chǎng)非保守場(chǎng)無(wú)源場(chǎng)內(nèi)l lSIldHSdB????三、由 激發(fā)的電場(chǎng) dtBd?感E?感感 ED?? ?????????????????????)(0有旋場(chǎng)非保守場(chǎng)無(wú)源場(chǎng)感感l(wèi)miSdtBdSdtdldESdD????????變化磁場(chǎng) 產(chǎn)生感生電場(chǎng) 變化電場(chǎng) 產(chǎn)生磁場(chǎng) 一 . 問(wèn)題的提出 ? ??L IlH ?? d 1S2SLIR?1S2SLIR?對(duì)穩(wěn)恒電流 對(duì) S1面 ? ??L IlH ?? d對(duì) S2面 ? ??L lH 0d??矛盾 穩(wěn)恒磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理已不適用于非穩(wěn)恒電流的電路 二 . 位移電流假設(shè) 非穩(wěn)恒電路中，在傳導(dǎo)電流中斷處必發(fā)生電荷分布的變化 t/qI dd? 極板上電荷的時(shí)間變化率等于傳導(dǎo)電流 ? 位移電流 電荷分布的變化必引起電場(chǎng)的變化 ??tσ ? ?tσ?)(tI )(tI??tD?電位移通量 DSΦD ?S? ?tΦD?σD?? ? ? ?SttΦ D ?? ? ?tq?DD ItΦtqI ???dddd電位移通量的變化率等于傳導(dǎo)電流強(qiáng)度 — 位移電流 (電場(chǎng)變化等效為一種電流 ) ?? ???SDD SDttΦI ?? ddddd一般情況位移電流 ?? ????StD Sd ??? (以平行板電容器為例 ) 位移電流與傳導(dǎo)電流連接起來(lái)恰好構(gòu)成連續(xù)的閉合電流 IR?DI麥克斯韋提出全電流的概念 位移傳導(dǎo)全 III ??(全電流安培環(huán)路定理 ) 在普遍情形下，全電流在空間永遠(yuǎn)是連續(xù)不中斷的，并且構(gòu)成閉合回路 ? ????L IIIlH 位移傳導(dǎo)全?? d ? ????? S StDI ??d傳導(dǎo)麥克斯韋將安培環(huán)路定理推廣 若傳導(dǎo)電流為零 ? ?L lH ?? d?? ????SStD ??d變化電場(chǎng)產(chǎn)生磁 場(chǎng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式 ? Dj?位移電流 密度 三 . 位移電流、傳導(dǎo)電流的比較 1. 位移電流具有磁效應(yīng) tΦI Ddd?感B?— 與傳導(dǎo)電流相同 2. 位移電流與傳導(dǎo)電流不同之處 (1) 產(chǎn)生機(jī)理不同 (2) 存在條件不同 位移電流可以存在于真空中、導(dǎo)體中、介質(zhì)中 3. 位移電流沒(méi)有熱效應(yīng)，傳導(dǎo)電流產(chǎn)生焦耳熱 例 設(shè)平行板電容器極板為圓板，半徑為 R ，兩極板間距為 d, 用緩變電流 IC 對(duì)電容器充電 CI? ??R1P2P解 任一時(shí)刻極板間的電場(chǎng) 0???E0?D? 極板間任一點(diǎn)的位移電流 dtdDjD ? dtd?? 2π RIC?由全電流安培環(huán)路定理 ??? ????sL CSdtDdIlH ????dd1P2PCIrH ?11 π2101 π2 rIB C??22 π2 rH2202 π2 rRIB C??DIDjr 22π?求 P1 ,P2 點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 四 . 麥克斯韋方程組 1. 電場(chǎng)的高斯定理 ??? ?? iSqSD??d )d( ????VV??? ?SSD??d? ?? 0iq2. 磁場(chǎng)的高斯定理 ?? ?SSB??d000 ????? ???SSDD???d)( 感靜?? ???SSBB???d)( 感恒靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)、感應(yīng)電場(chǎng)是渦旋場(chǎng) 0d ????SSB??傳導(dǎo)電流、位移電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)都是無(wú)源場(chǎng) 3. 電場(chǎng)的環(huán)路定理 ? ?L lE ?? d 0? ?? ??SSdtBd ??d??? ??????SLSdtBdtΦlE ????dddd—— 法拉第電磁感應(yīng)定律 4. 全電流安培環(huán)路定理 ? ?L lH ?? d ?? iI ?? ??SSdtDd??d??? ????SSdtDdjlH ?????d)(dL? ??? L lEE ??? d)( 感靜? ??? L d)( lHH ??? 感恒靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)，變化磁場(chǎng)可以激發(fā)渦旋電場(chǎng) 傳導(dǎo)電流和變化電場(chǎng)可以激發(fā)渦旋磁場(chǎng) 四個(gè)方程稱為麥克斯韋方程組的積分形式 .麥克斯韋方程組能完全描述電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程 tBE????????0???? D?tDjH?????????00??? B?麥克斯韋方程組的微分形式：
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