【正文】 ???????? I ? a b d h ( b) t 上式為兩個磁阻串聯(lián)的磁路歐姆定理表達(dá)形式 磁環(huán)缺口處的磁阻將比磁環(huán)本身的磁阻大的多，所以當(dāng)磁環(huán)上切開一個缺口后，整個磁路的磁阻將急劇增加 ,最終電感將相應(yīng)減小 三、 磁場能量 m1 1 11122N N Nj j k j j kj j kW I M I I?? ? ???? ? ?1?N 211m 21 ILW ?2?N 21222211m 2121 IMIILILW ???系統(tǒng)磁場能量與電流之間不是線性關(guān)系，并不滿足疊加原理 22m112 2 2w H B??? ? ? ?BH m1 d2VWV??? B Η磁場能量密度 總的磁能 四、磁場力 假設(shè)兩回路的磁鏈不變 mW??? ?????F 常 量mW ? ?? ??F 常 量假設(shè)兩回路中的電流不改變 mIW? ????F 常 量m IW ???F 常 量求出的磁場力相同 例 題 2 14 工程中常需要使用 如圖 所示的 起重裝置 ， 裝置 由鐵軛 ( 繞有 N 匝線圈的鐵心 )和銜鐵構(gòu)成。鐵軛和銜鐵的橫截面積均為 S ，平均長度分別為1l和2l。鐵軛與銜鐵之間有一很小的空氣隙，其長度為 x 。設(shè)線圈中的電流為 I , 鐵軛和銜鐵的磁導(dǎo)率為 ? ，若忽略漏磁和邊緣效應(yīng)，求鐵軛對銜鐵的吸引力。 S ? 1l 2l ? x 鐵軛 線圈 銜鐵 NIxHllH ??? 021 2)(?BH ?000 ?BH ?0BB?xllNIB????2)( 02100 ???(1) 若保持磁通 不變 ΨmCxWFx? ????? ????????????? ??氣隙VVxd21d2100 HBHB 0200020 d221??SBxBSxx?????? ? ? ?2 2 2021 2 0( ) 2N I Sl l x???????? (2) 若假設(shè)系統(tǒng)中電流保持不變 ? ?220m01 2 012 2 ( ) 2SN IW NI SBl l x?????? ??? ?2 2 2m02C 1 2 0( ) 2xW N I SFx l l x???????? ? ?? ?? H 粒子軌跡 E q??F v BI??F l B回旋加速器 恒定電場 電源是將其他形式的能量(機(jī)械能、化學(xué)能、熱能等 )轉(zhuǎn)化為電能的裝置 B E ?E A ? 電阻 E 非庫侖力等效電場 qFE ????? ??????電源外電源內(nèi)lElEE dd)( qqW eddlqq?? ? ? ???E l E l? ???電源內(nèi)lE dqW edeelWq??? ? ?? El當(dāng)回路穿過電源時，總電場的線積分不等于零 ?粒子間作用力很大時，在電場作用下，帶電粒子不能自由運動，只能做微小的位移，宏觀上主要表現(xiàn)為極化現(xiàn)象 ?在磁場作用下，電子的磁化電流取向?qū)l(fā)生變化，宏觀上表現(xiàn)為磁化現(xiàn)象 ?導(dǎo)體中，由于電子與原子核的作用力很小，即使在微弱的電場作用下電子都能夠產(chǎn)生定向運動，此時傳導(dǎo)特性成為主要現(xiàn)象 EJ ??d d d dddn n nl S lllSlV l I l I ld V S S U? ? ?? ? ? ?? ? ???? ? ?? ???? ?? ?VVJ e J S e eE e E l el IS?U=lRS??IRU=兩邊體積分 得 令 得歐姆定律 歐姆定律微分形式 電荷的電場力為 EF Vdd ?? ldtd 時間內(nèi) ,電荷的移動距離為 d d d d deW V t?? ? ? ?F l E vd d d d dd d d d d dn n n nI q S l lS t S t S t? ??? ? ? ? ?J e e e e vddddeWPVt? ? ?JE兩邊同時進(jìn)行體積分 ,可以得到任意體積內(nèi)外加電源提供的功率為 P IU? 焦耳定律 2ddPpEV ?? ? ? ?JE 焦耳定律 至此， 本書全面 討論了媒質(zhì)的極化特性、磁化特性和導(dǎo)電特性，它們分別用介電常數(shù) ? 、磁導(dǎo)率 ? 和電導(dǎo)率 ? 來描述。 基本方程與位函數(shù) 一、 基本方程 ? ??S 0d SJ0d? ??l lE0??? J0??? E電場恒定，閉合面 (凈 )流出的傳導(dǎo)電流應(yīng)為零 ，電流連續(xù)性方程就退化為 所取積分路線不經(jīng)過電源 二、 位函數(shù) ???E=? ? ???J = E =2 0???拉普拉斯方程 三、 跨步電壓 a O x ? B A 22IJr??22JIEr? ? ???2( ) d22aIarrIa?????????2d2112lBAlbIUrrIl b l????????????????0 21122I I bUl b l l? ? ? ???? ? ??????02IblU??? 1S 介質(zhì) 1 介質(zhì) 2 2J 1J 1θ 2θ ne h? 2S 3S tt EE 21 ?12nnJJ?介 質(zhì) 1 介 質(zhì) 2 2E 1E 2? 1? c d a b ne pe te ne te 21 ?? ?1212nn?????????1122ta nta n????? 1? 1J 2? 1? 2? 2J 由電位函數(shù) 表示的銜接條件為 ?12????材料 2內(nèi)的電流密度線可近似看成與分界面近似垂直。 一、 漏電導(dǎo) UIG ?靜電比擬法 ???????????lSlSUQClESElESDdddd ?ddddSSllIGU???? ? ???????J S E SE l E lCG???例 題 2 15 同軸線是常用的設(shè)備，由內(nèi)外導(dǎo)體組成。為了結(jié)構(gòu)支撐和結(jié)構(gòu)小型化，在內(nèi)外導(dǎo)體間往往會填充一層或多層介質(zhì)。由于介質(zhì)都或多或少存在損耗，導(dǎo)致內(nèi)外導(dǎo)體間存在漏電阻，而單位長度同軸線的漏電阻大小成為衡量同軸線性能的一個重要指標(biāo)。 設(shè)內(nèi)外導(dǎo)體的半徑分別為1R、2R，長度為 l ，中間介質(zhì)的電導(dǎo)率為 ? ，介電常數(shù)為 ? ( 如圖 2 . 所示 ) 。 r 1R 2R O M E 設(shè)漏電流為 I 2rIJrl??2rrJ IErl? ? ???2121d l n22RR RIIU r l l R?? ? ? ????212lnIlGRUR???? 2111 ln2RRG l R????也可以用靜電比擬法求解 例題 2 16 前面 講解的平板電容 器 兩個極板間都會填充一定的介質(zhì)，從而可以提高電容量，但介質(zhì)又會有一定的 損耗 ，從而使得電容 器 都有 不同程度 的 漏電現(xiàn)象。設(shè)平板 面積 S ，距離 為 d ， Sd?? ， 填充介質(zhì)的介電常數(shù)為 ? ， 電導(dǎo)率為 ? ， 求電容中的漏電阻。 方法一、解常微分方程方法 假設(shè)上下導(dǎo)體之間的電壓為 U ， 電位滿足如下一維常微分方程 22d0d z?? 得到解 a z b? ?? 由邊界條件 00??????zzdU 方法二 通過類比的方法 由于平板電容器的電容為 QSG Ud ??? 所以，漏電阻和漏電導(dǎo)分別為 ISGUd ???， UdR IS ??? 可以得到 zUd? ? 1zEUd?? SUUI d S Sdd????? ISGUd???， UdR IS??? 二、 接地電阻 工程上常將電氣設(shè)備的一部分和大地直接連接，叫 “ 接地 ” ?如果是為了保護(hù)人員及設(shè)備的安全而接地，稱為保護(hù)接地。 ?如果是為消除電氣設(shè)備的導(dǎo)電部分對地電壓的升高而接地，稱為工作接地。 0R I 設(shè)電流為 I 24 rIJ??24JIEr? ? ???2 d44aIIUrra? ? ? ??? ???球14URIa?????球三、微波暗室工作原理簡介 鋼板電屏蔽 磁屏蔽 吸波材料 接地 屏蔽外部電場 屏蔽外部磁場 吸收內(nèi)部電場 恒定電場與靜電場的比擬 均勻?qū)w中的恒定電流場 ( 電源外部 ) 均勻介質(zhì)中的靜電場 ( 無源區(qū)域， 0? ? ) 場方程 d0l???El ， 0?? E? d0S???JS ， 0?? J? sd0L???El ， 0s??E? d0S???DS ， 0?? D? 結(jié)構(gòu)關(guān)系 EJ ?? S??DE 位函數(shù)方程 ????E 02??? ss???E ? 02?s?? 邊界條件 1n 2nJJ ? 1t 2tEE ? 21?? ? nn ?????2211???? 1n 2nDD ? 12s t s tEE ? 21s s?? ? nnss?????2211????