27电磁感应3概述.ppt

静电场和稳恒磁场基本方程： 静电场高斯定理 静电场环路定理 磁场高斯定理 安培环路定理 二 电磁场 麦克斯韦电磁场方程的积分形式 电位移矢量 磁场强度 麦克斯韦引入有旋电场和位移电流的概念后： 静电场环路定理修改为 安培环路定理修改为 麦克斯韦方程组： 麦克斯韦方程组的微分形式 ： 麦克斯韦的电磁理论的特点： ⑤ 电场与磁场以及时间空间的明显对称性。 ① 物理概念创新； ② 逻辑体系严密； ③ 数学形式简单优美； ④ 演绎方法出色； 赫兹像 H.R.Herts（1857-1894） 赫兹 德国物理学家，1878 年是基尔霍夫和亥姆霍兹的学生，1880年获博士学位，1886年他制成电磁波检验器并宣布“电磁感应是以波动形式在空气中传播”。1888年他证明了电磁波的存在。这样由法拉第开创，麦克斯韦建立，赫兹验证的电磁场理论向全世界宣告了它的胜利。 第八章 电磁感应小结提纲 基本理论 1.理解法拉第电磁感应定律和楞次定律。 2.掌握动生电动势、感生电动势、自感和互感的概念。 3.理解感生电场和位移电流的引入及其本质。 4.掌握麦克斯韦方程组。 基本问题 1.动生电动势和感生电动势的计算 动生： 感生： 对无限长螺线管或磁场均匀的圆柱形空间： 2.自感系数、自感电动势、互感系数、互感电动势 以及磁能的计算。 自感 互感 磁能 麦克斯韦方程组： ① ② ③ ④ 判断下列结论包含于或等效于哪一个方程式 （Ｂ） （Ｄ） （Ｃ） （Ｅ） （Ｆ） （Ｇ） 电荷总伴随有电场； 静电场是保守场； 磁感线是无头无尾的； 变化的磁场一定伴随有电场； 感生电场是有旋场； 变化的电场总伴随有磁场； 电场线的头尾在电荷上； （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （Ａ） ① ② ③ ② ④ ① ② 讨论1 §8—3自感和互感 一 自感电动势 自感 当通过回路中电流发生变化时，引起穿过自身回路的磁通量发生变化，从而在回路自身产生感生电动势的现象称为“自感现象”。所产生的电动势称为“自感电动势” 。 由毕奥-萨伐尔定律： L称为自感系数简称自感。 单位：“亨利”（H） 1.自感 自感系数L取决于回路线圈自身的性质（回路大小、形状、周围介质等） 则： 2.自感电动势 若 自感系数L的物理意义： 某回路的自感系数，在数值上等于回路中电流为一个单位时，穿过此回路所围面积的磁通量。或者数值上等于回路中电流随时间的变化率为一个单位时，在回路中引起的自感电动势的绝对值。 式中的负号（-）表示：自感电动势总是阻碍回路本身电流的变化。 ziganxianxiang zgygys ziganyingyong 3 自感的计算方法 解 先设电流 I 根据安培环路定理求得H B 例1 如图的长直密绕螺线管,已知 , 求其自感 （忽略边缘效应） . （一般情况可用下式测量自感） 4自感的应用 稳流 , LC 谐振电路 滤波电路, 感应圈等 例 2 有两个同轴圆筒形导体 , 其半径分别为 和 , 通过它们的电流均为 , 但电流的流向相反.设在 两圆筒间充满磁导率为 的均匀磁介质 , 求其自感 . 则 解 两圆筒之间 如图在两圆筒间取一长为 的面 , 并将其分成许多小面元. 单位长度的自感为 二 互感电动势 互感 一个载流回路中电流的变化引起邻近另一回路中产生感生电动势的现象称为“互感现象”，所产生的电动势称为 “互感电动势”。 1 2 I1 I2 M称为互感系数简称互感。 单位：“亨（H） 1.互感系数 互感系数M与两线圈的大小、形状、匝数、相对位置及周围介质有关。 若M保持不变，则： 2.互感电动势 互感系数M的物理意义： 互感系数数值上等于其中一个线圈中电流为一个单位时，穿过另一线圈所围面积的磁通量。或者数值上等于一个线圈中电流随时间的变化率为一个单位时，在另一线圈中引起互感电动势的绝对值。 hugan 解: 先设某一线圈中通以电流 I 求出另一线圈的磁通量 设半径为 的线圈中通有电流 , 则 例1.有两个长度均为 ,半径分别为r1和r2（r1r2）,匝数为N1和N2的同轴长直密绕螺线管.求互感 。 则穿过半径为 的线圈的磁通匝数为 则 则穿过半径为 的线圈的磁通匝数