第9章-10章磁介质电磁感应.ppt

* * 下次作业：9-19，9-22，9-30，9-32 * * * 规定： 与 方向一致 + q ? * 习题p104：9-23 * * * * * * * 均匀磁介质或均匀磁化的磁介质中，体磁化电流密度为零。近似地认为电流只在一个几何面（界面本身）上流动。因而可看作面磁化电流。用面电流密度来描述。 * * * * * * * * * * * * * C 关于稳恒磁场的磁场强度 的下列几种说法中哪个是正确的？ (A) 仅与传导电流有关。 (B) 若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的 必为零。 (C) 若闭合曲线上各点的 均为零，则该曲线所包围传导电流的 代数和为零。 (D) 以闭合曲线 L 为边缘的任意曲面的 通量均相等。 D 如图，流出纸面的电流为 2I，流进纸面的电流为 I，则下述各式中哪一个是正确的? (A) 。 (B) 。 (C) 。 (D) 。 I 2I L1 L3 L2 L4 [例] 无限长直螺线管，电流为 I，单位长度的匝数为 n，管内充满磁导率为 mr 的均匀介质，求管内的磁感应强度 解： . . . . . . × × × × × × a b d c L 由 的环路定理 H = nI B = m0 mr H = m0 mr nI 方向如图。 在有磁介质时，一般根据自由电流的分布求 的分布， 再利用 ，求 。 无限长螺线管外磁场为零 B外 = 0，内部磁场与轴线平行，根据 的环路定理，磁场强度沿如图所示矩形回路的积分为 D 用细导线均匀密绕成长为 l、半径为 a(l a)、总匝数为 N 的螺线管，管内充满相对磁导率为 ?r 的均匀磁介质。若线圈中载有稳恒电流 I，则管中任意一点的 (A)磁感应强度大小为 B = ?0?rNI。 (B)磁感应强度大小为 B = ?rNI/l。 (C)磁场强度大小为 H = ?0NI/l。 (D)磁场强度大小为 H = NI/l。 [例] 一无限长同轴电缆，内导体的半径和外导体圆柱面半径分别为 R1 和 R2，它们之间充满相对磁导率为 ?r 的均匀磁介质，内外导体中均匀地载有大小相等方向相反的电流 I，设导体的 ? ? ?0。求：(1) 磁介质内的磁感应强度分布；(2) 圆柱体内的 磁场；(3)同轴电缆外的磁场。 I 解：(1) 由对称性，轴线等距离的各点 H 应相等，方向与径向垂直。作圆形安培 环路 L，利用 H 的环路定理，有： = I B = m0 mr H 磁感线为在与电缆垂直的平面内的一系列同心圆。方向与内导体中的电流符合右手螺旋关系。 r L r ?r (2) (3) 静电场 稳恒磁场 静电场与稳恒磁场对照 电场强度 磁感应强度 电位移矢量 磁场强度 电介常数 ?0，? = ?0 ?r 磁导率 ?0， ? = ?0 ?r 电通量 磁通量 电场力(库仑力) 磁场力 (洛仑兹力) (安培力) 均匀电场中电偶极子所受的力矩 均匀磁场中平面载流线圈所受的力矩 电矩 磁矩 静电场 稳恒磁场 电磁学基本定理 有 源 无 源 无 旋 有 旋 点电荷 电场 电流元磁场 无限长直电流 I B i B 无限大载流平板 无限长带电线 s 无限大均匀带电平面 静电场 稳恒磁场 补充：电动势?e (electromotive force (emf)) 1. 非静电力： i + 使电荷逆着静电场的方向运动 2. 电源： 提供非静电力的装置 3. 电动势?e (1) 定义： 只与电源本身的性质有关，与外电路无关。 (2) 方向：电源内部从负极到正极即从低电位指向高电位 +q -q (3) 计算： 将非静电力的作用看做非静电场的作用 若非静电力存在于整个回路中 10.1 法拉第电磁感应定律 10.2 动生电动势 10.3 感生电动势 10.4 自感与互感 10.5 磁场的能量 10.6 麦克斯韦方程组和电磁场 第10章 电磁感应和电磁场(8学时) §10.1 法拉第电磁感应定律 (Faraday law of electromagnetic induction) 一、现象 闭合导体回路与磁棒之间有相对运动时 闭合导体回路在均匀磁场中平动时 结论：当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，导体回路中就