[工程科技]2012-电动力学-06.ppt

2012-03-22 zcxie 电动力学 第1章　电磁现象的普遍规律 第1章　电磁现象的普遍规律 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章第2节　电流与磁场 第1章　电磁现象的普遍规律 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 第1章第3节　麦氏方程组 特点： 　　反映了在一般情况下，电荷、电流激发电场、磁场，以及电磁场内部运动的规律，即不仅仅电荷、电流激发电磁场，而且变化的电场和磁场也可以互相激发 。 　　在电荷密度和电流密度为零的区域，电场和磁场通过本身的互相激发而运动传播。 物理意义： 　　麦克斯韦方程组反映了电磁场的运动规律之外，更揭示了电磁场可以独立于电荷与电流之外而存在，并在空间中相互激发下而传播，形成电磁波。 麦克斯韦方程组 特点及物理意义 麦克斯韦方程 　电荷、电流（运动的电荷）激发电场、磁场，以及电磁场内部的运动规律 如何作用 ？ 如何作用 ？ 点电荷在电场E中受力 体电荷在电场E中受力 体电荷元 电荷受力作用 四、洛伦兹力公式 1、电荷、电流受力作用 电流受力作用 线电流元在电场B中受力 体电流在电场B中受力 体电流元在电场B中受力 　引入力密度f，表示电荷系统单位体积所受的力 2、洛伦兹力密度公式 洛伦兹 力密度公式 深圳大学光电工程学院 深圳大学光电工程学院 第一章 电磁现象的普遍规律 本章内容 1、电荷和电场 2、电流与磁场 3、麦克斯韦方程组 4、介质的电磁性质 5、电磁场边值关系 6、电磁场的能量与能流 第二节 电流与磁场 （继续） 四、磁场的旋度 1、磁场旋度（微分式） 取旋度 右边 第一项 取散度 稳恒电流 高斯定律 　因为闭合曲面包含了体区域内的所有电流，没有电流通过该闭合曲面。其界面上电流密度的法向分量应为零！ 右边 第二项 习题 3 教材P.13 高斯定律 高斯定律 磁场旋度 微分形式 磁场的环量 斯托克斯公式 　磁场沿闭合曲线的环量与通过该闭合曲线所围曲面的电流成正比。 2、磁场旋度（积分式） 磁场旋度 积分形式 安培 环路定律 两边取积分 a) 磁感应强度B是有旋场，其旋度只与该点处的电流密度有关； c) 上述磁场的旋度，只有在恒定电流条件下成立。 b) 磁场沿闭合曲线的环量与通过该闭合曲线所围曲面的电流成正比。 b) 虽然任何包围着存在电流的导线的闭合回路都有磁场环量，但磁场的旋度只存在于有电流分布的导线内部，而在周围空间中的磁场是无旋的，这反映其旋度的局域性。 磁场旋度及安培环路定律 反映的物理特征 五、静磁场基本方程（小结） 物理意义： 　　反映电流激发磁场及磁场内部联系的规律性，是静磁场的基本规律。 物理图像： 　　电流激发磁场，磁感应线总是闭合曲线，为无源；但呈有旋性，其旋度反映了电流密度的分布。静磁场是无源有旋场。 积分形式 微分形式 电荷激发电场 有源无旋 静电场 静磁场 无源有旋 电流激发磁场 电荷的定向运动 ν形成电流 电流密度J 电荷密度ρ 电荷守恒定律 稳恒电流 静电场与静磁场比较 变化的电场 变化的磁场 电场与磁场 相互之间有无关联？ 电与磁是怎样的现象？ 　静电场和静磁场：一个基本的条件就是电场和磁场都不随时间而变化，电现象和磁现象是没有关系的。 第三节 麦克斯韦方程组 一、电磁感应定律 　闭合线圈置于变化的磁场中会在闭合线圈中产生电流，称作感应电流。与其相应的电动势称作感应电动势。 　闭合线圈中的感应电动势ε与通过该线圈内部的磁通量Φ变化率成正比。 　当通过曲面S的磁通量增加时，曲面所围的线圈L上的感应电动势与我们规定的L围绕方向（与曲面上dS的法线方向成右手螺旋关系）相反。 法拉第 电磁感应定律 1、法拉第电磁感应定律 变化的磁场 闭合线圈中产生电流 闭合线圈中电荷运动 电场的存在 电磁感应现象之实质 感应电场 　变化的磁场在其周围空间中激发了电场。 感应电场 变化磁场 L在