電磁感應(yīng)ppt課件-wenkub.com
2025-05-01 07:03 本頁面
【正文】 感生電動勢 ? ?? ba V lE ?? d?? ????? S StB ??d有旋電場與變化磁場之間的關(guān)系 ? ?L V lE ?? d （感生電場與磁場的變化率成左螺旋關(guān)系） 5. 自感與互感 (1)自感 LIΨ ? 自感系數(shù) 。 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 對電容器充電 CI? ??R1P2P解 任一時刻極板間的電場 0???E0?D? 極板間的位移電流密度 tDjD ???t??? ?2πRIC?由全電流安培環(huán)路定理 ?? ?????? SL C StDIlH ????dd:1P:2PCIrH ?11 π2101 π2 rIB C??22 π2 rHDIDjr 22π?求 P1 ,P2 點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 2202 π2 rRIB C?? 麥克斯韋方程組的積分形式 麥克斯韋認(rèn)為 : 在一般情況下 ,電場既包括自由電荷產(chǎn)生的靜電場 和 , 也包括變化的磁場產(chǎn)生的有旋電場 和 . )1(D? )1(E?)2(D? )2(E?同時 ,磁場既包括傳導(dǎo)電流產(chǎn)生的磁場 和 ,也包括位移電流產(chǎn)生的磁場 和 . )1(B? )1(H?)2(B? )2(H?1. 電場的高斯定理 ? ?S SD ?? d ?? ???? SS SDSD ???? dd )2()1( 00 ?? ?內(nèi)S iq? ???S S iqSD 內(nèi) 0d ??靜電場是有源場、感應(yīng)電場是渦旋場 3. 磁場的高斯定理 ? ?S SB ?? d 00?? ?? ???? SS SBSB ???? dd )2()1(0d? ??S SB ??傳導(dǎo)電流、位移電流產(chǎn)生的磁場都是無源場。 II解 由安培環(huán)路定理可知 21 RrR ??rIBπ2??Sdrl1R2R??磁能密度 222m π821rIBH ?? ??122m lnπ22RRlIWL ???長為 l 的一段上的磁場能量 1222mm lnπ4dπ4d21 RRlIrrlIVW RRV??? ??? ??自感系數(shù) rrlI dπ42??磁能 rrlrIVW dπ2π8dd 22 2mm ??? ??BHw 21m ?解 根據(jù)安培環(huán)路定理 ,螺繞環(huán)內(nèi) rNIB rπ20 ???rNIHπ2?22220π421rINr???1R2RhrrhV dπ2d ?取體積元 ?? V VwW dmm ?? 21 dπ2π8 22220RRr rrhrIN?? ???????1222lnπ4 RRhIN?I例 一由 N 匝線圈繞成的螺繞環(huán)，通有電流 I ，其中充有均勻磁介質(zhì) 求 磁場能量 Wm ?OP?例 計算低速運(yùn)動的電子的磁場能量，設(shè)其半徑為 a 解 ??e?r20 s inπ4 reB ?????低速運(yùn)動的電子在空間產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ?2π4s inreH ????422220m π16s in21rew ????取體積元 Vd ??? ddds in2 rr? （球坐標(biāo)） Vd?? V VwW dmm?????? dπ16 s i n2ds i nd π20 422220 π020 ??? ????????? ?rerrRaeπ12220 ???a 整個空間的磁場能量 167。 克服自感電動勢作功所轉(zhuǎn)換的能量就是線圈中電流激發(fā)的磁場能量 ?自感磁能定量計算 IRL ?? ??全電路歐姆定律 自感電動勢 tILL dd???IRtIL ?? dd? tRIILItI ddd 2???tId? 為電源作的功 tRI d2 為電阻消耗的焦耳熱 為自感電動勢反抗電流所作的功 ILId20m 21d LIILIW I ?? ?自感線圈中電流為 I 時 ,儲藏在自感線圈中的 磁場能量 2m 21 LIW ?與電容儲能比較： 221 CUWe ?自感線圈也是一個儲能元件，自感系數(shù)反映線圈儲能的本領(lǐng)。 求 螺線管的自感系數(shù) Sl解 螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 IlNnIB 00 ?? ??I磁通匝鏈數(shù) lI SlNN B S 20 )(?? ??螺線管的自感系數(shù) lSnlSlNIL 2020 )( ??? ???例 同軸電纜由半徑分別為 R1 和 R2 的兩個無限長同軸導(dǎo)體和柱面組成 求 無限長同軸電纜單位長度上的自感 II解 由安培環(huán)路定理可知 21 RrR ?? r IB rπ20???21 , RrRr ?? 0?BSdSBm dd ?? rlr Ir dπ20????? 21 dπ20RR rm rlr I???120 lnπ2 RRIlr???120 lnπ2 RRIlLrm
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