電磁感應(yīng)stoneppt課件(參考版)
2025-01-20 09:05本頁面
【正文】 （ 2）兩極板間離開軸線的距離為 的點(diǎn) 處的磁感強(qiáng)度 . ?R ?? tQI?r PRcIPQ? Q?cI* r 解 : cd II ??AI d ??ddcd IIIlHl ???????? cIRrrH22) π2( ??cIRrI22d ?cIRrB20 π2???cIRrH2 π2?計(jì)算得 5???d ?I代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 RcIPQ? Q?cIr* (2) 求 B 如圖作一半徑為 r,平行于極板的圓形回路 二 電磁場(chǎng) 麥克斯韋電磁場(chǎng)方程的積分形式 0d ???SsB ?? 磁場(chǎng)高斯定理 ?? ?? IlHl ?? d 安培環(huán)路定理 靜電場(chǎng)環(huán)流定理 0d ???llE?? 靜電場(chǎng)高斯定理 ??? ??? qVsD VS dd ???0d ???SsB ??dcl IIldH ???????? ?????? Sl stBlE ????dd??? ??? qVsD VS dd ???方程的積分形式 麥克斯韋電磁場(chǎng) 1）有旋電場(chǎng) vE?麥克斯韋假設(shè) dI2）位移電流 。(2)求證 :每單位長(zhǎng)度導(dǎo)線內(nèi)所儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為 ??162Io解 :(1)電流 I 均勻分布在直導(dǎo)線的橫截面上 ,通過導(dǎo)線橫截面的電流密度為 2RIj?? 在圓柱形直導(dǎo)線內(nèi)取逆時(shí)針繞向、半徑 r R 的同軸圓形環(huán)路，由安培環(huán)路定理 , 2222 )()2( RIrrRIrBldBooL????? ???????)(2 2 RrRIrB o ?? ??I r (2)磁場(chǎng)分布為 : )(2 2 RrRIrB o ?? ??4222282 RrIBw oom ??? ??導(dǎo)線內(nèi)的磁場(chǎng)能量密度為 取一段長(zhǎng)為 l 的導(dǎo)線 ,并在 r處取 dr厚的同軸圓柱殼 ,則此殼內(nèi)的磁場(chǎng)能量為 : l d rR rIr ld rR rIdVwdW oomm 4 3242 22 428 ????? ???整個(gè)長(zhǎng)度為 l 的圓柱形導(dǎo)線內(nèi)的磁場(chǎng)能量為 : ??????164420 3420 432 lIdrrRlIl d rRrIW oRoR om ?????單位長(zhǎng)度的導(dǎo)線內(nèi)儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為 ??162IW om ??作業(yè)： 麥克斯韋 （ 18311879）英國(guó)物理學(xué)家 . 經(jīng)典電磁理論的奠基人 , 氣體動(dòng)理論創(chuàng)始人之一 . 他提出了有旋場(chǎng)和位移電流的概念 , 建立了經(jīng)典電磁理論 , 并預(yù)言了以光速傳播的電磁波的存在 .在氣體動(dòng)理論方面 , 他還提出了氣體分子按速率分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 . 麥克斯韋電磁場(chǎng)理論簡(jiǎn)介 1865 年麥克斯韋在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ) 上，提出完整的電磁場(chǎng)理論，他的主要貢獻(xiàn)是提出了“有旋電場(chǎng)”和“位移電流”兩個(gè)假設(shè)，從而預(yù)言了電磁波的存在，并計(jì)算出電磁波的速度（即 光速 ） . 1888 年赫茲的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他的預(yù)言 , 麥克斯韋理論奠定了經(jīng)典動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，為無線電技術(shù)和現(xiàn)代電子通訊技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊前景 . 001???c ( 真空 中 ) 一 位移電流 全電流安培環(huán)路定理 IlHL ??? ?? d++++ I （以 L 為邊做任意曲面 S ） ?? ?? IlHl ?? d穩(wěn)恒磁場(chǎng)中 ,安培環(huán)路定理 0d ???LlH ??1S2S 以上得出矛盾的結(jié)果，說明安培環(huán)路定理不適用于非穩(wěn)恒電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。 ln42 RRILIW om ????長(zhǎng)度為 l 的一段同軸電纜的自感磁能為 : 12239。 有兩個(gè)長(zhǎng)度均為 l,半徑分別為 r1和 r2（ r1r2 ） ,匝數(shù)分別為 N1和 N2的同軸長(zhǎng)直密繞螺線管 .求它 們的互感 . M 解 先設(shè)某一線圈中通以電流 I 求出另一線圈的磁通量 Φ M 設(shè)半徑為 的線圈中通有電流 , 則 1r1I1101101 InIlNB ?? ??1101101 InIlNB ?? ??)π( 2112 rlBn?12121021221 )π( IrlnnΦN ?? ??代入 計(jì)算得 1B121021210121221 )π( VnnrlnnIΦNM ?? ???則穿過半徑為 的線圈的磁通鏈數(shù)為 )π( 211221221 rBNΦN ???2r12101 VnL ?? 22202 VnL ?? 1210 VnnM ??212221202 VnnM ??2122212021 VVnnLL ??222121212rrVVLLM ??212121 LLkLLrrM ??1 ,21 ?? krr 完全耦合 2022/2/10 bd lIxoxIBπ2??xlxISBΦ dπ2dd ??????? ?? bdd xlxIΦ dπ2 ?解 設(shè)長(zhǎng)直導(dǎo)線通電流 Ixdx 例 2 在磁導(dǎo)率為 的均勻無限大的磁介質(zhì)中 , 一 無限長(zhǎng)直導(dǎo)線與一寬長(zhǎng)分別為 b 和 l的矩形線圈共面 ,直導(dǎo)線與矩形線圈的一側(cè)平行 ,且相距為 d . 求 二者的互感系數(shù) . ?)l n (π2 ddblIΦM ??? ?? ?? bdd xlxIΦ dπ2 ?)l n (π2 d dbIl ?? ?2blI2b 若導(dǎo)線如左圖放置 , 根據(jù)對(duì)稱性可知 0?Φxdbd lxIxo0?M得 例 ,半徑為 r圓形小線圈 C2的匝數(shù) N2,與匝數(shù) N1的半徑為 R的大線圈 C1同軸且相距為 R :(1)兩線圈的互感 :(2)當(dāng)大線圈的電流以 k的變化率變化時(shí) ,小線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大 ? 解 :(1)設(shè)大線圈中通電流
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