第十章电磁感应-4..ppt

* (Electromagnetic Induction) 第十章 电磁感应 磁悬浮列车 △§10.1法拉第电磁感应定律 §10.2 动生电动势 §10.3 感生电动势和感生电场 △§10.4 互感 △§10.5 自感 △§10.6 磁场能量 本章目录 一. 互感系数 1 2 ?12 i2 互感电动势 M的单位： H（亨利） review 2. 1. 二.自感系数 L的单位： ? i H（亨利） 1. L=? / i 2. 自感电动势 （1）设回路中电流强度为 i （2）求出回路所围面上任一点 的大小， 判断方向，画在图上 （3）求出通过回路所围面积的磁通量 乘以线圈匝数得全磁通 （4）用L定义式求出L 自感系数计算步骤： 例2. 计算一螺线管的自感,截面积为S,长为l,单位长 度上的匝数为n，管中充有? 的磁介质，求L。 解： 设螺线管通有I 的电流, 则管内磁场为 B=?nI 管内全磁通: ? =N? =NBS =N? nIS = n2? I lS V=lS 注： 除线圈外，任何一个实际电路都存在电感，输电线相当于单匝回路，回路上有分布电感。 例1 （书中P334例10.6）（自学） 自感系数计算举例： 例3. 两根平行输电导线，中心距离为d，半径为a， 求：两导线单位长度上的分布电感（da）。 解： 如图，设导线中有电流I。 单位长度上的磁通量： d r dr 例4 两线圈绕在同一螺线管上，单位长度上 的匝数分别为n1 、n2 ，横截面积为S， 求：① 互感系数M ② 各自的自感系数L1 、L2 ③ 无漏磁时，M与L1 、L2 的关系。 解： （1） （2） (3) 若： 则： 例5: P335　例10.7 结论记住 电源 自感电动势 △§10.6 磁场能量 自感磁能 （类比： ） 对长直螺线管由 ，得： 磁能密度： 这说明磁能储存于磁场中。 上结果适用于除铁磁质外的一切线性磁化介质。 磁场能量 从能量角度理解电感中电流之所以不能突变， 从磁能角度看， 故也可以从能量出发计算L： 是因为磁能不能突变， 否则功率将为无限大。 任何一个电流系统都有相应 的电感量L， ① 自感磁能公式 ② 磁场能量密度 ③ 体积元dV中的磁场能量 半径为 、厚度为 、长为L的柱壳中 的磁场能量 柱状电流产生的磁场中，R1 ~ R2范围内 的磁场能量 ⑥ 柱状电流产生的磁场中的总磁场能量 ⑦ 任一磁场中的总磁场能量 V是磁场所占据空间的体积 特别注意： 上述积分计算中要分段积分 电磁辐射 第十一章 （Electromagnetic Field） 电磁场 §11.1 位移电流（书8.5节） §11.2麦克斯韦方程组 （书11.1节） §11.3 电磁波（书11.4节 和 11.6节） §11.4 电磁辐射（书11.2节 和 11.3节） *§11.6 电场和磁场的相对性 （书1.1节，2.1 ? 2.4节，7.6节 和 8.2节） 本章目录 *△§11.5 A?B效应（书11.7节） 前 言 本章将全面介绍电磁场的基本规律 —— 为比较集中地和简洁地给出这些规律， 不按照书上的顺序和讲法， 而是将有关材料重新 麦克斯韦电磁场方程组， 并阐明电磁波的性质 我们 加以组织。 和电磁场的相对性。 前 言 §11.1 位移电流（displacement current）(书8.5节) 变化磁场可以激发电场。 反过来，变化电场是否也可以激发磁场呢？ 情况导线周围的磁场相同， 说明电容器C中的变化电场 下面进行定量的分析： 也像电流那样能激发磁场。 图（A）、（B）中两种 I0(t) C q0(t) (A) I0(t) (B) E(t) q0(t) S板 C D(t) S I0(t) 麦克斯韦认为： （这是一种假设性的推广）。 高斯定理也适用于变化电场 定义：位移电流 位移电流密度 引入 Id 后，在以上情况下有 I0 = Id 。 在非稳恒情况下I0 + Id是连续的。 （稳恒） （非稳恒） 即 — 全电流定律 可同时存在于同一处。 位移电流在产生磁场上与传导电流虽有相同 的效果， 但本质上是不同的。 位移电流不产生 焦耳热， 也不产生化学效应（如电