第7章-电磁感应.ppt

* * * 一段导体，计算动生电动势有两种方法： 用动生电动势定义式计算； 设想一个合理的回路，用法拉第电磁感应定律计算。 * * 不是闭合回路，不能直接用法拉第电磁感应定律，而用动生电动势公式计算则很困难。应用“ 补偿法”求解。 * * * 目前考虑和研究中的电磁反射技术的主要军事应用有以下几方面： a)??? 电磁大炮 电磁炮具有初速高，动能大，可以在很大的射程内杀伤目标。目前已计划研制把近百公斤弹丸、以大于2km/s的速度发射到火炮所不及的50~100km以上距离的电磁大炮；有的计划甚至研究射程数百千米的大口径超远程电磁炮。 b)??? 反导/防空电磁炮 电磁炮初速快，射速高，交战时间短，不怕电子干扰，因此命中率高，效费比好，适用于防空和反战术导弹。 c)??? 反航天兵器/战略导弹电磁炮 天基的或陆基的电磁炮可以用于反航天兵器和反战略导弹，在空间或飞行弹道的各阶段对它们进行拦截。 d)??? 装甲/反装甲电磁炮 电磁炮速度高，动能大，穿甲能力强，可以作为坦克炮和舰/反舰炮。国外已研制出炮口动能9MJ的实验型单射电磁炮，并在实验室内已达到8.6MJ的动能，现正进一步提高炮口动能，同时进行连射实验。 e)??? 飞机电磁发射器 用电磁炮发射飞机，由于加速均匀而且快，可以缩短滑行距离和发射时间。电磁炮还可以作航母舰上的飞机弹射器，取代以往的蒸汽弹射器。其优点是：省去建立汽压的等待时间，可以提高发射率；去掉了高压蒸汽，其能量可全部用于推进系统，提高动力的利用率。 f) 航天器电磁发射器 电磁炮可以用于发射卫星、航天飞机、空间平台和空间探测器等各种航天器。国外文献报道了电磁炮发射的数千克质量的低阻炮弹（航天器）能以10km/s～15km/s的速度穿越大气层而不被烧蚀和减速破坏。 * 目前考虑和研究中的电磁反射技术的主要军事应用有以下几方面： a)??? 电磁大炮 电磁炮具有初速高，动能大，可以在很大的射程内杀伤目标。目前已计划研制把近百公斤弹丸、以大于2km/s的速度发射到火炮所不及的50~100km以上距离的电磁大炮；有的计划甚至研究射程数百千米的大口径超远程电磁炮。 b)??? 反导/防空电磁炮 电磁炮初速快，射速高，交战时间短，不怕电子干扰，因此命中率高，效费比好，适用于防空和反战术导弹。 c)??? 反航天兵器/战略导弹电磁炮 天基的或陆基的电磁炮可以用于反航天兵器和反战略导弹，在空间或飞行弹道的各阶段对它们进行拦截。 d)??? 装甲/反装甲电磁炮 电磁炮速度高，动能大，穿甲能力强，可以作为坦克炮和舰/反舰炮。国外已研制出炮口动能9MJ的实验型单射电磁炮，并在实验室内已达到8.6MJ的动能，现正进一步提高炮口动能，同时进行连射实验。 e)??? 飞机电磁发射器 用电磁炮发射飞机，由于加速均匀而且快，可以缩短滑行距离和发射时间。电磁炮还可以作航母舰上的飞机弹射器，取代以往的蒸汽弹射器。其优点是：省去建立汽压的等待时间，可以提高发射率；去掉了高压蒸汽，其能量可全部用于推进系统，提高动力的利用率。 f) 航天器电磁发射器 电磁炮可以用于发射卫星、航天飞机、空间平台和空间探测器等各种航天器。国外文献报道了电磁炮发射的数千克质量的低阻炮弹（航天器）能以10km/s～15km/s的速度穿越大气层而不被烧蚀和减速破坏。 * 近似：外螺线管通过电流为I1，由LR1，则可认为无限长直螺线管，I1激发的磁场几乎完全集中于螺线管内部，管内的磁感强度均匀。 * 因为在R2rR1范围内无磁场，所以I2激发的磁场穿过外螺线管的磁通链数等于该磁场穿过内螺线管的磁通链数。 * 思考题：任何消除互感？只要使回路1中电流产生的磁通量不通过回路2或使通过回路2的磁通量代数和为0。 * 理想情况：忽略漏磁和边缘效应。 为消除自感，只需使穿过回路的磁通量为0。即回路中的磁感强度为0。 * 例题：同轴圆筒状导体组成的无限长电缆，其间充满了磁导率为? 的磁介质，内外圆筒的半径分别为R1和R2，均匀流过大小相等方向相反的电流I 。求单位长度电缆的自感系数。 解：由安培环路定理，除两筒之间，其它各处磁感强度为0。 分析：本题计算的自感均匀分布于整个电缆，所以称为分布电感。一般分布电感比较小，但当回路中涉及高频信号时，由于电流随时间变化率比较大，使得自感电动势不可忽视，以致干扰信号的正常传输。这是正是计算机、通信和微波技术中长距离传输信号，常常遇到的传输损耗问题。 * * * * * * 只能用定义： 由电荷守恒定律： （4）电感中：有L，M 图7.31 故 由电磁感应定律： 于是： 取回路方向为顺时针方向, 将以上的分析结果代入环路定理得： 这就是似稳电路的基本方程，可应用于解似稳