大学物理电磁学.pptx

第八章 电磁感应 电磁场 Electromagnetic Induction and Field 奥斯特;一. 现象;二. 规律 1. 法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小;3. 法拉第电磁感应定律数学形式 〔配以某些约定的 或考虑楞次定律的〕 ;如均匀磁场;?若绕行方向取如图所示的方向;? 使用;例：直导线通交流电 置于磁导率为? 的介质中 求：与其共面的N匝矩形回路中的感应电动势;交变的电动势;普遍;;; 把感应电动势分为两种基本形式 ? 动生电动势 motional emf ? 感生电动势 induced emf 下面 从场的角度研究电磁感应 电磁感应对应的场是电场 ?它可使静止电荷运动 　 研究的问题是： 动生电动势的非静电场？ 感生电动势的非静电场？性质？;§2 动生电动势 一. 典型装置;2. 法拉第电磁感应定律 建坐标如图;3. 电动势与非静电场强的积分关系;? 适用于一切产生电动势的回路;解：建坐标如图;§3 感生电动势 感生电场 ;二. 感生电场的计算 1. 原则;3. 特殊情况下感生电场的计算; ;?;求半径oa线上的感生电动势;求:;§4 自感 互感现象 实际线路中的感生电动势问题 一.自感现象 自感系数 self-inductance;由于自己线路中的电流的变化 而在自己的 线路中产生感应电流的现象－－自感现象 自感系数的定义;例：求长直螺线管的自感系数 几何条件如图;二.互感现象 互感系数 mutual inductance ;§5 磁场能量 ;电流概念必须发展;里程碑 (在100年左右的时间);§6 位移电流 Displacememt current;在电容器充电过程中出现了矛盾;在充放电过程中，平行板电容器内有哪些物理量？; 从量纲上进行寻找;通过某个面积的位移电流就 是通过该面积的电位移通量 对时间的变化率;2. 全电流定理;?电流概念的推广;?用全电流定理就可以解决前面的 充电电路中矛盾;例 平板电容器 均匀充电;充电;;若;?电流的概念 就产生磁场而论;§7 麦克斯韦方程组 (Maxwell equations);环流;环流;启示：;二. 爱因斯坦相对论的重要实验基础 三. 预言电磁波的存在 由微分方程出发 在各向同性介质中 且在;是波动方程的形式;波动方程;? 波速;§8 电磁场的物质性 统一性 相对性;大量实验证明场有 ?质量和动量 如 引力红移 引力偏折 光压 等 ?场与实物相互转化 如同步辐射光源;§9 加速运动电荷的电场和磁场