习题课第679章电磁感应磁介质和麦氏方程组..doc

第6、7、9章 电磁感应、磁介质和麦克斯韦方程组 本章内容提要 要求：理解和掌握各种物理量（概念）的定义和物理含义，掌握各种物理定理（律）的成立条件和基本的运用方法。 电磁感应现象 变化→感应电流、感应电动势（感生和动生电动势） 法拉第电磁感应定律 ， 注意： 的正负，式中负号的意义。计算步骤①②③ 全磁通（磁通匝链数） ， 线圈中总感应电动势 ， 楞次定律（电磁感应中的能量守恒与转换定律） 感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。 动生电动势 ， 注意： 选取积分路径方向，即的方向。 感生电动势 ， 注意： 选取积分路径方向，即的方向。 涡旋电场——由变化磁场激发的电场（非静电力场） ， ←→ 场线是闭合曲线。 涡旋电场实例——长直载流螺线管磁场变化 管内 ， 管外 ， 的正方向与构成右手螺旋关系。 线圈的自感 ， 自感电动势 ， （以电流方向作为绕行方向，取正值） 线圈的互感 ； ， 互感电动势 ；， （注意的正负） 自感磁能 （孤立载流线圈的总磁能，大于零） 在建立电流的过程中，外界克服自感电动势做的功。 互感磁能 （一部分磁能，有正负） 在建立电流的过程中，外界克服互感电动势做的功。 磁场能量密度 ， 磁场能量 ， 磁介质的磁化 分子中“微观电荷（-e）的运动特征”决定介质的磁化。 顺磁质、抗磁质、铁磁质（~磁畴） 磁化强度 磁化电流 ， 磁场强度 （普遍定义） 线性磁介质的磁化规律： 磁化率： （顺磁质）， （抗磁质）， 磁化后总的磁场： ，， 另一方式表达： 相对磁导率: 磁导率： 19. 有磁介质存在时的环路定理 ， （全积分）， 20. 有磁介质存在时磁场分布的计算 ， （处理特定问题） 21. 铁磁质的磁化特性 ①非线性、②强磁性、③磁滞回线、④居里点 22. 磁场的边界条件 ， ， 23. 磁路及磁路定律 ， 磁动势 ， 磁阻 ， 24. 有磁介质存在时磁场能量 磁能密度： ， 总磁能： ， 25. 位移电流 ，， 全电流 ， 26. 麦克斯韦方程组 积分： 微分： ， ， ， ， ， ， ， ， 补充： ， ， ， ， 边界条件、初始条件→和 基本结果 要求：熟练掌握计算方法 计算动生电动势 导体棒做匀速直线运动 导体棒绕其一端匀速旋转 计算感生电动势 螺线管磁场变化时，截面内一段导线 感生、动生电动势都存在 3. 用法拉第定律求解——作辅助导线构成回路 4. 计算自感系数L （1） 直螺线管 （2） 同轴电缆 （3） 螺绕环 两种求解方法：①求磁场和全磁通 ； ②求自感磁能 。 5.计算互感系数M 直螺线管和外套线圈 两个线圈连接 6.计算自感磁能、互感磁能和磁场能量 （1） 载流同轴电缆 （2） 载流螺绕环 7. 有磁介质存在时磁场分布的计算 （1） 载流同轴电缆 （2） 无限大电流平板或平面 8. 计算磁路和位移电流（简单的公式计算） 典型问题 例1 一通有电流I的长直导线旁，有一段共面的金属棒AC，金属棒以恒定速度v沿导线方向平动，如图所示，已知A、C到导线的距离分别为a、b。求AC棒中的动生电动势。 例2 长直载流螺线管，半径为R，设磁场B均匀增加，有一长为R的金属棒，以速度v横扫过磁场，如图所示，求金属棒运动到AC位置时的感应电动势。 例3 长直同轴电缆，内轴为实心导线，其半径为R1，磁导率为，外层导体薄圆筒的半径为R2，求单位长度的自感系数。 例4 一个边长为a的正方形线圈与一无限长直导线共面，两者相距为b，求其互感系数。 例5 教材（p315）习题7.1.6。 参考答案： 1．， 2．， 3．， 4．， 期 末 考 试 1. 原则：“课程要求什么就考什么，课堂上讲什么就考什么”