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二、 互感 2、互感系数与互感电动势 实验和理论都可以证明： 2）互感电动势： 互感系数和两回路的几何形状、尺寸，它们 的相对位置，以及周围介质的磁导率有关。 互感系数的大小反映了两个线圈磁场的相互 影响程度。 例1 有两个直长螺线管，它们绕在同一个圆柱面上。 已知：?0、N1 、N2 、l 、S 求：互感系数 考察在开关合上后的一段时间内，电路中的电流滋长过程： 由全电路欧姆定律 第5节 磁场能量 电池 BATTERY 一、自感磁能 电源所作的功 电源克服自感电动势所做的功 电阻上的热损耗 磁场能量密度：单位体积中储存的磁场能量 wm 螺线管特例： 任意磁场 二、磁场能量 例 如图，求同轴传输线之磁能及自感系数 可得同轴电缆的自感系数为 一、位移电流 1、安培环路定理遇到的矛盾 在电流非稳恒状态下 , 安培环路定理是否成立 ? + + + + + + 对 面 对 面 矛盾 电容器破坏了电路中传导电流的连续性。 第6节 位移电流 全电流定理 2、位移电流 + + + + + + 对曲面S应用高斯定理 ： 两边求导： 通过电场中某一截面的电通量对时间的变化率，称为通过该截面的位移电流。 电场中某点的电位移矢量对时间的变化率，称为该点的位移电流密度。 定义： 位移电流与传导电流的区别 ： 1）传导电流是由运动电荷产生，而位移电流是由变化的电场所引起。 2）传导电流在导体中传播时会产生焦耳热，位移电流可以脱离导体传播且不产生焦耳热。 3、全电流定理 通过某一截面的传导电流IC与位移电流ID的代数和，称为通过该截面的全电流。 导体中的传导电流与极板间的位移电流相等，方向相同 在电路中全电流是连续的 + + + + + + + + + I I 引入全电流概念后，恒定磁场的安培环路定理推广为： 位移电流与传导电流一样，也能产生磁场，这是它们的相同之处。 —— 全电流定理 二、麦克斯韦方程组（积分形式） 1、场强的的环流 物理意义：变化的磁场产生变化的电场。 * 张 甫 宽 理学院物理系 电 流 磁 场 电磁感应现象 感应电流 1831年法拉第 闭合回路 变化 实验 产生 产 生 ? 问题的提出 一、电流 电流密度 第1节 电流密度 电动势 电流 —— 大量电荷有规则的定向运动形成电流。 方向：规定为正电荷运动方向。 大小： 单位（SI）：安培（A） 电流强度—— 单位时间内通过某截面的电量。 电流密度 ： 导体中某点的电流密度，大小等于通过该点垂直于电流方向的单位面积的电流强度。方向：该点电流的方向。 电流密度和电流强度的关系 穿过某截面的电流强度等于电流密度矢量穿过该截面的通量。 电流强度是电流密度的通量。 二、稳恒电场 ——电流的连续性方程 稳恒电流：导体内各处的电流密度都不随时间变化 对稳恒电流有： 在稳恒电流情况下，导体内电荷的分布不随时间改变。不随时间改变的电荷分布产生不随时间改变的电场，这种电场称稳恒电场。 三、电源与电动势 非静电力： 能把正电荷从电势较低点（如电源负极板）送到电势较高点（如电源正极板）的作用力称为非静电力，记作Fk。 + – 提供非静电力的装置就是电源。 静电力欲使正电荷从高电势点到低电势点。 非静电力欲使正电荷从低电势点到高电势点。 非静电场强 方向：自负极经电源内部到正极的方向为正方向。 电源外部Ek为零， 电动势?： 把单位正电荷从负极经电源内部移到正极时，电源中非静电力所做的功。 单位正电荷绕闭合回路一周时，电源中非静电力所做的功。 + – 第2节 电磁感应定律 一、法拉第电磁感应定律 导体回路中产生的感应电动势的大小，与穿过导体回路的磁通量对时间的变化率成正比。 （1）负号反映感应电动势的方向，是楞次定律的数学表示。 （2）对 N 匝线圈，有 在t1到t2时间间隔内通过导线任一截面的感应电量 对N匝线圈 — 磁通链 感应电流 二、楞次定律 感应电流的磁通量总是反抗回路中原磁通量的变化。 1、判明穿过闭合回路内原磁场 的方向； 2、根据原磁通量的变化 , 按照楞次定律的要求确定感 应电流的磁场的方向； 3、按右手法则由感应电流磁场的 方向来确定感应电流的方向。 例: 无限长直导线 共面矩形线圈 求: 已知: 解: 在无限长直载流导线旁有相同大小的四个 矩形线圈，分别作如图所示的运动。 判断回路中是否有感应电流。 思 考 一、动生电动势 动生电动势是由于导体或导体回路在恒定磁场中运动而产生的